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解決炎癥,位置很重要!
發布日期:2018-11-27 瀏覽:0轉載自:中國生物技術網
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圖片來源: University of Pennsylvania
涉及到炎癥的健康狀況多種多樣,從關節炎、糖尿病到多發性硬化癥、紅斑狼瘡和癌癥等。雖然炎癥可以作為一種正常的生理反應來幫助身體應對傷害和感染,但是如果它持續存在就會帶來問題,很可能會對周圍的組織造成傷害。
為了預防或減輕這種傷害,我們的身體會依賴于一種策略來積極地清理炎癥。美國賓夕法尼亞大學的George Hajishengallis教授說:“但這不僅僅是撲滅炎癥之火這么簡單,我們還必須使身體恢復到被炎癥傷害以前的狀態。”
George Hajishengallis
近日,由Hajishengallis教授和德累斯頓工業大學的Triantafyllos Chavakis教授領導的一項研究,闡明了消炎過程中的關鍵因素:Del-1蛋白。這兩位專家曾對Del-1展開過廣泛的研究。雖然過去的研究強調Del-1在抑制炎癥發生時的作用,但這項新研究表明,它還具備一種非常不同的功能,即主動清理炎癥。研究人員發現,該蛋白質發揮哪種功能取決于表達它的細胞類型。
Chavakis說:“這些發現促使我們提出了免疫反應空間調節中的‘定位原則’。換言之,體內穩態分子(負責維持身體內部平衡的分子)會根據它所處的不同位置執行不同的調節功能。”這項研究近日已發表在《Nature Immunology》上。
Hajishengallis、Chavakis以及他們的合作者多年以來一直對Del-1感興趣。通過一系列的實驗和文章發表,他們確定了這種蛋白在炎癥初始階段的重要性。他們通過牙周炎模型系統發現,Del-1能夠抑制中性粒細胞的活性,從而防止破壞性的炎癥和牙齦的骨骼損失。
在這項新研究中,他們想要確定Del-1是否不僅能抑制炎癥發生,還能在炎癥發生之后主動逆轉炎癥。
研究作者之一、賓夕法尼亞大學牙周病學教授Jonathan M. Korostoff發現在患有牙周炎的人中,Del-1水平在治療牙周病時升高。為了繼續追蹤這一發現并弄清其機制,他們使用了患有牙齦疾病的小鼠模型,并觀察到Del-1表達水平在小鼠疾病開始消退時升高,這與人類數據表現一致。
Hajishengallis說:“僅僅因為Del-1水平上升不一定意味著什么,但是當我們對缺少Del-1的小鼠進行相同實驗時,炎癥逆轉的過程就會失敗。”
這表明,Del-1是炎癥消解過程的必要組成成分。為了進一步探究這種可能性,他們轉向了另一種疾病——腹膜炎,該疾病與腹腔內膜的炎癥相關。
他們通過這種疾病觀察到了相同的作用,并進一步展示了一系列作用過程:Del-1作為一種分子橋將瀕死的中性粒細胞連接至巨噬細胞來加速清除,從而維持健康環境。這種清理瀕死中性粒細胞的過程叫做胞葬作用。
重要的是,Del-1似乎能夠將具有胞葬作用的巨噬細胞重編程,使其成為一種能夠促進炎癥消解和組織修復的細胞。缺少與巨噬細胞相互作用的Del-1,小鼠則無法促進胞葬作用。
除了促進中性粒細胞的清除,研究人員發現Del-1還能誘導一組名為resolvins的分子介導物以促進炎癥消解。研究人員推測,Del-1可能調節一個正反饋循環,在這個循環中它能夠觸發resolvins,然后在它們的下游起作用,使炎癥被清理之后一切恢復正常。
也許這篇論文最新穎的發現是研究者們稱之為“定位原則”的術語。在的早期研究中他們發現,組織表面的內皮細胞分泌的Del-1通過抑制中性粒細胞的流動來負責調節炎癥的發生。但是其他研究表明巨噬細胞也可以分泌Del-1。利用過度表達內皮細胞或巨噬細胞分泌的Del-1的小鼠,他們發現細胞類型在蛋白質活性方面很重要。比如,如果Del-1只是由內皮細胞過度分泌的,那么就不會對腹膜炎疾病動物模型清理瀕死中性粒細胞的能力產生影響。相反,如果Del-1是由巨噬細胞過度分泌的,雖然小鼠在控制中性粒細胞補充方面并沒有優勢,但是卻能夠更好地清理炎癥位置的中性粒細胞。
Hajishengallis說:“這種‘定位原則’很新穎,組織并不是一堆簡單的分子,它們的位置也很重要。”
他補充道:“作為一種促清除蛋白,Del-1可能對促進牙周炎痊愈的下游活化起作用,例如,補充抑制劑AMY-101可引起Del-1水平升高,那么,AMY-101可能需要依賴Del-1來加速炎癥解決。”
Chavakis說:“Del-1清理炎癥的基礎機制也可能涉及多種炎癥病理,包括代謝炎癥疾病或惡性疾病。”