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我国科学家发现炎症治疗新靶点

医案日记 2023-06-19 15:41:34

我国科学家发现炎症治疗新靶点

中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所耿建国研究员领导的研究小组研究发现:在机体炎症反应中,PSGL-1蛋白和Naf1蛋白的相互结合在白细胞的活化中起重要作用,特异性阻断两者的结合能抑制白细胞活化,从而显着抑制炎症反应,有望为化脓性脑膜炎、急性呼吸窘迫症等炎症性疾病开辟治疗新途径。7月16日,国际著名学术期刊《自然-免疫学》杂志在一最新研究成果,揭示了生物体内调节炎症反应的新机制,为抗炎药物的研发提供了新靶点,并已申请专利。

据介绍,炎症反应是机体保护自身的正常防御反应,但过度的炎症反应则会伤害机体自身的组织,严重时甚至会导致多器官衰竭,危及生命。化脓性脑膜炎、急性呼吸窘迫症、全身炎症反应综合征、风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等炎症性疾病严重影响了人们的身体健康。以往的研究表明,白细胞在炎症反应中起重要作用。炎症过程的一个重要特征就是白细胞活化后黏附并穿越血管内皮细胞,向炎症部位渗出,发挥吞噬和杀伤等作用。因此,研究炎症反应中调节白细胞活化的机制,将有助于预防和治疗炎症性疾病。

据了解,近几年已有国内外的多个科研小组设立了通过有关蛋白来调节白细胞活性的课题,但大多因无法彻底阐明控制这一生理现象的分子机制而逐渐放弃努力。而耿建国研究组在科技部“973”计划、“863”计划,国家自然科学基金委员会,中国科学院和上海市科委的资助下,经过4年的研究发现:机体发生炎症反应时,白细胞膜上的“PSGL-1蛋白”可以通过细胞膜内的“Naf1蛋白”传递活化信号,帮助白细胞活化。研究人员利用急性腹膜炎模型小鼠实验发现,阻断这两种蛋白的结合,就能显著抑制白细胞在内皮细胞上的黏附,进而减少白细胞向炎症部位渗出,抑制炎症反应。

如何避免蛋白间的这次“牵手”?科研人员介绍,他们巧妙地人工重组了一位“第三者”——这种由氨基酸链构成的多肽分子,被“打入”白细胞内部,并在数量上形成极大的竞争优势。就这样,本该牵手的PSGL-1蛋白和Naf1蛋白被它们“横插一杠”,因此破坏了两者之间的信号传递,成功调节了白细胞的活性,控制了炎症泛滥。

据悉,研究小组已经与中科院上海药物所合作,展开此类多肽药物的研发,同时还准备建立模型,筛选更适合制药的小分子化合物。

外国科学家发现,坏血病的突变将促使新生儿疾病及造血功能障碍

外国研究员发现:人类大脑基因促使猴子长出更大的大脑外国科学家发现HTLV-1病毒诱导炎症和癌症的新机制平滑肌细胞中Nrk之表现具有减缓发炎与血管内膜增生之功能Nature:中风引起的脑血管异常与肠道细菌有关 坏死性硬化是程序性细胞死亡的一种裂解形式,与促炎性细胞因子的产生,生物膜的破坏以及细胞内损伤相关分子模式(DAMPs)的释放有关。坏死的依赖于混合谱系的激活激酶结构域样(MLKL)假性通过受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)。MLKL的RIPK3介导的磷酸化触发的构象变化它促进了向细胞膜的移位和最终不可逆的破坏。而膜破裂的精确生物物理机制仍然是有争议的问题,现代的机型的共同特点是一个MLKL低聚物的形成和刽子手四螺旋束结构域的直接关联MLKL的(4HB)与生物膜。

我们已经确定了小鼠Mlk1的单个碱基对种系突变,该突变编码MLKL括号区域内的错义取代,并赋予独立于上游坏死性 *** 的组成性激活。鉴于此突变Mlk1等位基因与野生型Mlk1一样受到基因表达的发育和环境控制,这些小鼠的出生后致死率使坏死性坏死病的生理和病理后果更为深刻。同时,这些发现揭示了三种常见的人类MLKL多态性的潜在功能意义,这些多态性编码非保守性氨基酸取代,位于突变的大括号螺旋内或附近。

MLKL组成型活性形式的产生

由于血小板生成素主要受体的基因缺失,MPI-/-小鼠的外周血血小板数量只有野生型的10%。进行了ENU诱变筛选,以鉴定通过血小板生成素非依赖性血小板生成改善Mpl-/-小鼠中血小板减少的突变。AG1的创建者,称为Plt15,与Mpl-/-动物的平均值(113±57×106/ mL)相比,血小板计数适度升高,为189×106/ mL,产生了19Mpl-/-后代。这些小鼠中有十只的血小板计数超过200×106每毫升,与主要作用突变的分离一致(图1a)。连锁分析和测序鉴定出在Mlk1中A到T的转位在所有血小板计数升高的小鼠中都是杂合的(图1b)。

所述MlklPlt15突变导致非保守天冬氨酸到缬氨酸置换在所述第一支撑螺旋内的位置139。在全长mMLKL结构中,D139形成一个盐桥,在MLKL四螺旋束(4HB)域0位(α2螺旋)处带有一个精氨酸残基(图 1c)。此盐桥代表MLKL 4HB结构域螺旋α2中的残基与两螺旋“括号”区域之间的一系列静电相互作用之一。迄今报导,小鼠MLKL的D139在椎骨的所有MLKL直系同源物中均是保守的(图 1d)。

MLKLD139V老鼠是MLKL的组成型活性形式。(图源:Nature)

常见的人类错义MLKL变体映射到支撑区域

鉴于鼠Mlk1D139V / D139V新生儿的严重炎症表型和在鼠MlklWt / D139V成人中观察到的造血功能严重缺陷,我们探讨了人MLKL支架区域变异的普遍性。检验gnomAD数据库,其中包含来自总共140,000多个个体的人MLKL外显子组或基因组序列数据,显示第二和第三高频率的人MLKL错义编码变体。rs34515646(R146Q)和rs35589326(S132P),更改相同的括号螺旋。第四大人类MLKL多态性,rs144526386(G202 * V)是只在MLKL(*)命名为’MLKL2’的较短同种型剪接的上下文识别的错义多态性。MLKL的全长标准转录本编码一个471个氨基酸的蛋白质,而MLKL2是MLKL的另一个剪接同工型,长度为263个氨基酸。MLKL2缺乏假性域的大部分要抑制上述4HB域的杀伤潜力发挥功能和招共效应等RIPK3和HSP90。甘氨酸202 *由外显子9的延伸编码,这是MLKL2剪接同工型所特有的(图5a,b)。

四个最高频率错义人MLKL SNP中的三个编码括号螺旋区域内或附近的非保守氨基酸取代。(图源:Nature)

MlklD139V导致致命的围产期炎症综合症

为了定义组成型活性MLKL在没有Mpl缺乏导致的任何混杂效应的表型后果的情况下,所有后续研究均在Mpl+ / +背景下进行。纯合子MlklD139V / D139V幼犬出生于预期的孟德尔频率,表面上在肉眼和组织学上在E19.5看来正常。然而,到三天大时,尽管它们与同窝幼仔在外观上没有区别(图 2a),但它们的体重却有所减轻并没有壮成长,在常规清洁住房条件下的最长观察寿命为6天。像Mlk1Wt / D139V小鼠一样,Mlk1null / D139V复合杂合子在P21处以预期的频率出现,并正常发育至成年。

因此,MLKLD139V的组成性活性不受正常MLKL蛋白的存在的影响,表明决定围产期致死率的是Mlk1D139V的绝对等位基因剂量。为了证实源自ENU的Mlk1D139V小鼠的表型是由于Mlk1D139V引起的错义突变,我们使用CRISPR-Cas9基因组编辑独立生成了Mlk1D139V小鼠。纯合子CRISPR-Mlk1D139V / D139V小鼠出生后也很快死亡。

纯合Mlk1 D139V新生儿表现出分散的上身炎症。(图源:Nature)

MlklD139V小鼠的造血缺陷

尽管相对于Mlkl Wt / Wt和Mlkl Wt / D139V同窝仔,E19.5的Mlkl D139V / D139V幼犬的血细胞数量没有变化,但通过P3,白细胞总数明显不足(主要是由于淋巴细胞数量减少)和血小板数量(图3a–c)。类似地,尽管活细胞中细胞内ROS的增加水平一致,但在E18.5 Mlk1 D139V / D139V幼仔的胎儿肝脏中,造血干细胞和祖细胞的数量以正常比例存在(图 3d,e)。通过P2,在CD150赤字+ CD48 +和CD150 + CD48 -群体存在(图 3f),伴随着增加膜联蛋白V在活细胞的结合(表示磷脂酰丝氨酸曝光)所有谱系(图的 3g)。在成年Mlkl Wt / D139V小鼠中,造血干细胞和祖细胞的数量不受影响(图 3h)。

当受到细胞毒性药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的攻击时,Mlkl Wt / D139V小鼠同样受到延迟(图 3i)。在竞争性移植中,如预期的那样,将Mlkl Wt / D139V或Mlkl Wt / Wt骨髓与野生型竞争者骨髓一起以10:1的比例注射,Mlkl Wt / Wt骨髓在8周内贡献了90%的受体血细胞移植后维持该贡献水平达6个月(图3j)。相比之下,Mlkl Wt / D139V骨髓表现较差,在这些时间贡献了25%和51%的受体血细胞(图 3j)。 )。类似地,尽管野生型胎儿肝细胞在移植后直至6个月内在受辐照的受体中占绝大多数血细胞,但在此期间,来自Mlk1 D139V / D139V胚胎的细胞未能有效竞争(图3k )。杂合子Mlkl Wt / D139V胎儿肝细胞在移植后的第一个月中贡献较弱,但在六个月后恢复以贡献更多(图 3k)。因此,尽管在稳态条件下可耐受,但Mlk1 D139V的杂合性在造血应激条件下是有害的。来自Mlkl Wt / D139V的骨髓源性HSC成年小鼠和来自Mlkl Wt / D139V和Mlkl D139V / D139V幼崽的胎儿肝源性造血干细胞在8天后,在经致死剂量照射的受体小鼠的脾脏中也形成了越来越少的集落。

Mlk1 D139V小鼠的造血细胞改变和有缺陷的紧急造血功能。(图源:Nature)

MLKL括号变体在CRMO中更频繁地出现

为了研究人MLKL支架区域多态性是否在人自身炎性疾病中起作用,我们检查了其在强直性脊柱炎(AS),慢性复发性多灶性骨髓炎(CRMO),格林巴利综合征(GBS)和滑膜炎,痤疮,脓疱病,骨肥大和骨炎(SAPHO)综合征。当考虑人群分布时,相对于健康对照组,R146Q,S132P和G * 202V的个体次要等位基因频率并未丰富。但是,这些等位基因发生在反式。这是在健康的NIH 1000基因组样本中观察到这些组合的频率的29倍,或者是只有欧洲CRMO患者和比较了两个独立的欧洲健康对照人群。

与细胞凋亡相反,坏死病被广泛认为是细胞死亡的一种炎症形式。但是,有关这一主张的确切证据尚未出现。由于MLKL被诸如TNF的炎性 *** 所激活,因此很难将原因与效果分开。小鼠中MLKL(Mlk1D139V)的自激活突变体的偶然鉴定使我们能够探索在没有此类混杂因素的情况下不适当的尸检的后果。此外,它对重要的成年造血和围产期发育过程(对过度的MLKL活化最敏感)以及导致中和活化的MLKL的生理机制产生了深刻的见解。

试图以结构,生化,细胞和动物为基础的功能证据覆盖,试图推测这些人MLKL支架区域变异导致MLKL功能和/或调节发生改变,这很可能是高度组织,背景或什至是病原体特异性方式。虽然将需要更多的人数和独立队列的检查来确认自发炎性疾病CRMO中反式发生的人MLKL支架变异的统计富集,但该患者队列为他们目前作为复杂的多基因炎症性疾病的调节剂提供了诱人的线索天人类。

复旦大学科学家发现抗乙肝病毒感染新机制

经过四年多的努力,上海复旦大学科学家首度发现抗乙肝病毒感染新机制,为研制新一代抗乙肝病毒药物提供了新思路。

据悉,目前,中国有一点三亿人携带乙肝病毒。在这些人群中,有相当比例的感染者经过短暂的感染过程(即急性感染)后自发性痊愈,但仍有部分人群持续携带乙型肝炎病毒,其中约四分之一的感染者最终将发展成为慢性乙型肝炎、肝硬化、甚至肝癌。不同人群感染乙型肝炎病毒后两种截然不同后果的产生机制一直是困扰全球科学家的重大科学问题。

据介绍,复旦大学免疫生物学研究所教授熊思东领衔的科研小组在研究乙型肝炎病毒感染固有免疫机制时,发现人体内普遍存在的TRIM二二分子在抗乙型肝炎病毒感染中有重要作用。熊思东及其小组的研究表明,TRIM二二分子是一种对人体有益的固有免疫分子。有的人感染乙肝病毒后,在TRIM二二分子的作用下,能迅速激发体内固有免疫和特异免疫机制抑制病毒复制,清除乙肝病毒,从而痊愈;而另一部分人感染乙肝病毒后,因体内TRIM二二分子不能适时有效发挥作用而导致乙肝病毒感染,并进一步发展为慢性肝炎,甚至肝癌。

经研究小组无数次体内外试验证实,TRIM二二分子对抑制乙型肝炎病毒复制,防止乙型肝炎发生意义重大。据知,在进一步研究中,研究人员发现,TRIM二二可明显抑制乙型肝炎病毒核心启动子的活性,从而达到抑制病毒复制的目的。

专家指出,该成果为深入研究乙型肝炎病毒与机体免疫系统的相互作用,进一步阐明临床常用抗病毒药物的作用新机制都将产生深远影响。该研究也将为新一代抗乙型肝炎病毒药物的设计和研制提供新靶点和新研究思路。

美国科学家发现了新器官?证实了中医经络的存在

美国科学家发现了新器官?

最近几天,国内外公共媒体都被上面这张间质组织(Interstitium )新的显微结构模式图刷屏,并配以“美国科学家发现了新器官”的标题。

这个被称为“Interstitium ”的真的是一种新器官吗?

还是让我们来看看原始的论文是怎么说的。

这波发现新器官的炒作源自于自然旗下“Scientific Reports”杂志3月27日发表的标题为“Structure and Distribution of an Unrecognized Interstitium in Human Tissues”的论文。

这篇论文讨论部分的首句画龙点睛地指出:“我们的研究表明广泛存在于粘膜下层,真皮层,筋膜和血管内皮下层等部位的间质组织并不是密集的胶原屏障壁,而是一种充满液体网格空间,因而建议对间质组织的解剖概念进行修订。”(We propose here a revision of the anatomical concepts of the submucosa, dermis, fascia, andvascular adventitia, suggesting that, rather than being densely-packed barrier-like walls of collagen, they are fluid-filled interstitial spaces.)

很显然,这种组织并不是新发现,而是早就被认识到。只不过,以前认为它是一种“致密的胶原纤维屏障壁(主要对实质性组织器官起支持和保护作用)”。而新的研究显示,这种组织的显微结构是由胶原纤维束构成网格,期间充满液体空间的组织。

也就是说,只不过是是对原本就已知的一种组织的显微结构有了新的认识。论文本身也并没有说新发现一种新组织,更没有说发现“新器官”。

“新器官”之说,不过是公共媒体的解读和炒作噱头。

间质组织显微结构新认识

传统解剖组织学上,间质组织是结蹄组织的一部分,被认为是由胶原蛋白和弹性蛋白构成的致密的纤维组织,主要作用是支持和保护实质性组织的屏障“墙壁”,广泛分布在全身各个部位。

新的研究,使用共聚焦激光显微内窥镜(pCLE)这种新技术对这种组织进行了重新观察。

共聚焦激光显微内镜可以在活体实现分辨率达60-70μm的实时组织成像。

共聚焦激光显微内镜检查中发现,间质组织并不是致密纤维组织,而是一种其间充满液体的网格组织。基于此,联合快速冷冻活检和其他方法进行的体内外观察,进一步确认,间质组织并非是一道“壁”,而是一个由纤维组织构成的,其中充满液体的网格组织,网格内壁上还衬有类内皮细胞。

在传统组织学检查中,组织样本需要进行脱水固定,切片,通常还需要染色,然后在显微镜下进行观察。这样,所获得的的图像就是“死”的。间质组织在处理过程中网格中含有的液体就会被“脱”掉,这种网格组织随之也就坍塌,显微镜下就成了一种致密显微结构“壁”。

新研究观察到,这种充满液体的网格组织,广泛分布在全身胃肠道和膀胱等器官粘膜、真皮、支气管和动脉内膜下层,这一点与之前的认识并无二致。

新显微结构,新功能

既然显微结构与之前的认识存在重大差异,作者推测,功能也应该不单纯是支持和保护。作者根据观察到的结构特征,认为,间质组织应该具有更多的生理功能。包括:

1. 减震缓冲器。

从图中可以看出,新发现的结构非常类似快递包装箱中减震用的塑料泡沫纸

因此,作者推测可能起到减震缓冲作用。

2. 组织水肿的空间。

已知,人体体重的60%以上是水,其中约65%位于细胞内,35%位于细胞外。细胞外液由分为血管中的血液和血管外的“组织间液”。

然而,组织间液在组织间具体是如何分布的,之前并不是很清楚。这项新发现定位了位于间质组织中的这部分组织间液到底是一种什么样的存在。

真皮和筋膜部位间质内液体过多可能就是组织水肿的原因。

3. 可能是癌症细胞转移的组织基础。

新发现认为间质组织并不是一堵结构致密的“墙壁”,而是充满液体的网格空间,这些空间还是开放的,相互之间可以联通。而且其中的液体很可能通过淋巴系统最终回流血管内。

这就可以更好的解释癌症的转移:一旦突破进入粘膜下层这个空间,也就可以在这个空间内相对自由的游走,从而发生转移,其中包括转移向淋巴组织。

4. “信息高速公路”。

既然这种间质结构是开放性的,其中的液体可以互相连同,那么,就有可能通过某些机制来进行信息传递,比如压力波。因而,这种结构可能是体内某些信息传递的高速公路。

5. 伤口愈合和疤痕形成。

胶原纤维束网格内衬的类上皮细胞的类型目前还不完全清楚,但是CD34染色阳性特征说明它们很可能是成纤维细胞前体或间充质干细胞,有可能与胶原蛋白的生成和沉积有关。这也就意味着可能与组织纤维的愈合,以及瘢痕疙瘩的形成有关,成为相关治疗的作用靶点。

总之,新的发现改变了之前对间质组织显微结构的认识,或者可能用于某些现象的解释,乃至开发新的治疗方法途径。

新器官?

可见,这项研究的本质上只是对早已知道的间质组织在活体显微结构的再认识。

也就是说,并没有发现新的组织,更谈不上新器官。

科学术语并不是随便可以命名和使用的,都有一定的标准,并必须经过官方结构认定和发布。

生物医学上,器官是指由一组活体组织构成具有特定系统性功能的结构功能单位。在人类等高等动物中,器官被分为器官系统。目前,人体的器官系统共有10个,分别是:皮肤、骨骼、肌肉、神经、内分泌、消化、呼吸、循环、排泄和生殖系统。

按照器官的这个定义,这项研究跟新器官完全不沾边,媒体宣称可科学家发现新器官完全是一种炒作噱头。

新发现证实了中医经络的存在?


比通俗媒体更兴奋的是中医支持者们,一致性鼓吹美国科学家的这一发现证实了早在2000年前中医就已经发现了的经络。

表面看,似乎还确有可以加个两者扯到一起的理由。

1. 首先,新的发现认为间质组织是一个开放的信息高速公路。这从某个方面契合了经络是气血运行通道的说法。

然而,该研究中间质组织的所谓“信息高速公路”之说,仅仅是一种推测。而且,目前认为,该组织可以传递的信息主要是机械作用力,没有可以传递其他信息的证据——生物信息传递主要是通过电信号和化学递质——目前的了解都不支持这类信息的传递。

至于,中医的“气血”是什么,怎么通过间质组织的信息高速公路传递,这恐怕需要中医支持者展开联想。

而且,中医支持者动辄会说科学跟中医是两个不兼容的体系,不知道为什么这一刻却相互兼容了。

2. 上世纪90年代,由国家两项资助的,在上海进行经络实证研究,研究者就认为人体小腿上的胃经穴位定为在腓骨和胫骨之间的骨间膜——就是筋膜间质组织。

当时这样认定一个理由是当针进入骨间膜时,施针者会有“粘针”,也就是针灸中所谓“得气”的感觉。

? ? 同时,研究小组还在这些组织样本上发现包括钙、磷、钾、铁、锌、锰、铬等七种元素密度分布的差异。

就是说,上海经络研究就曾经认为经络就定位在身体的深筋膜上,因此,似乎有理由将两者往一起拽一拽。

但是,以此就说科学家的这一发现证实了经络的存在,未免太过自作多情。

退一万万步讲,即使,假定,经络就是间质组织,我们不妨还是问问那个老问题:

2000多年前,我们的祖宗是如何发现间质组织是信息高速公路这是事实的,我们的祖宗啥时候装备上了高大上的共聚焦激光显微内镜的?使用过的共聚焦激光显微内镜现在埋在哪位祖宗的坟冢?中医支持者们还不快去挖?

发现血脂稳态调控新机制确证降脂药物新靶点,新靶点是什么?该如何应用?

血脂异常是心血管疾病的主要危险因素。在中国有很多血脂异常的患者,所以加强血脂管理迫在眉睫。降血脂应考虑到有效性、安全性和依从性。他汀类药物是首选药物,但存在着心血管疾病的残余风险。我们一直在寻找更多的降血脂目标和新的降血脂药物用于临床。围绕这些问题,脂质论坛上专家们的学术报告介绍了近年来脂质管理方面的新进展。

动脉硬化性心血管疾病(ASCVD)的胆固醇假说是众所周知的。Ldl-c一直备受关注。然而,在LDL-C治疗中,心血管受累的风险仍然令人费解。强化他汀类药物治疗结合PCSK9-I也没有降低剩余风险。血脂中其他成分的异常引起了许多学者的关注。阜外医院教授李建军介绍了检测Lp(A)在预测和评估心血管疾病风险中的临床意义。Lp(A)是由脂蛋白B100(Apo B100)和载脂蛋白A(Apo A)共价结合形成的。


报告显示,高血压、吸烟和血脂异常是心血管疾病的前三大危险因素,其中公众需要更加关注血脂异常。血脂异常是导致动脉粥样硬化、冠心病、中风和其他心脑血管疾病的重要因素。统计数据显示,中国血脂异常的数量正在迅速增加。2014年的一项荟萃分析,包括2003年至2013年的14项研究,估计18岁以上人群TC升高和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高的流行率分别为7.9%和7.6%。TG升高的流行率为13.7%,而HDL-C降低的流行率为11.0%。



尽管在治疗心血管疾病方面取得了重大进展,但由于几个重要的他汀类药物专利到期,近年来全球血脂药物的市场已经萎缩。虽然药品销售规模在萎缩,但对药品的需求仍在增长,市场上仍有大量他汀类药物的需求未得到满足。因此,国内外许多药企都在大力开发降血脂效果更好的新一代创新药物。国外研究机构预测,随着新一代调脂药的出现,调脂药的市场规模有望强劲反弹。

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