細(xì)菌毒素使身體變得繁榮
通過(guò)外觀,植物和動(dòng)物似乎沒有太多共同之處。然而,當(dāng)涉及到它們的免疫系統(tǒng)時(shí),它們可能比它們的外部建議更相似。
國(guó)家人類基因組研究所(NHGRI)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種人體免疫機(jī)制,被稱為“保護(hù)”機(jī)制,曾被認(rèn)為只存在于植物中。他們?cè)?月6日的在線期刊Nature Immunology上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
植物和動(dòng)物的防御機(jī)制已經(jīng)發(fā)展成為宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別潛在威脅并發(fā)起有效反擊的獨(dú)特方式。這種機(jī)制是獨(dú)一無(wú)二的,因?yàn)檫@種保護(hù)機(jī)制不是直接感知和直接響應(yīng)病原體而被認(rèn)為是人類先天免疫的唯一反抗,而是通過(guò)多米諾骨牌效應(yīng)來(lái)感知細(xì)胞的生理變化。 。
醫(yī)學(xué)博士,博士,校內(nèi)研究部科學(xué)主任和NHGRI炎癥疾病科負(fù)責(zé)人,他的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了這項(xiàng)研究,解釋說(shuō)科學(xué)家多年來(lái)一直在尋找人類的防御機(jī)制。免疫系統(tǒng),但它仍然難以捉摸。
“這項(xiàng)研究是人類防御機(jī)制的首次證明,”卡斯特納博士說(shuō)。
在正常的人體生理學(xué)中,先天免疫系統(tǒng)對(duì)細(xì)菌毒素等病原體作出反應(yīng),通過(guò)全面發(fā)熱和炎癥分子和白細(xì)胞的募集來(lái)消滅病原體 - 在某些情況下,這種反應(yīng)是由已知的復(fù)合物精心策劃的。作為pyrin炎性體。
然而,在某些疾病中,例如稱為家族性地中海熱(FMF)的自身炎癥,炎癥反應(yīng)已經(jīng)出錯(cuò)。
FMF的特征在于看似自發(fā)的高熱和炎性分子白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)的過(guò)度產(chǎn)生。通常情況下,IL-1β的產(chǎn)生是一件好事,因?yàn)樗馕吨眢w正在努力推動(dòng)感染。然而,在FMF中,IL-1β的這種積聚可能是嚴(yán)重的并且導(dǎo)致許多不受歡迎的后果:關(guān)節(jié)腫脹,胸痛,嚴(yán)重的腹痛,如果不治療,則腎衰竭和死亡。FMF通常由編碼pyrin蛋白的基因突變引起,但某些細(xì)菌感染引發(fā)了pyrin炎性體的相同激活。
通過(guò)研究人體對(duì)細(xì)菌毒素的免疫反應(yīng),在FMF的背景下,研究人員更深入地了解了吡喃炎性體在正常生理過(guò)程中以及FMF患者中的作用。
利用小鼠模型和人類細(xì)胞系,研究人員破壞了信號(hào)通路的每一步,以確定保護(hù)機(jī)制的工作原理。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌毒素使一種名為RhoA的分子麻痹 - 這是細(xì)胞的一個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)成分 - 然后繼續(xù)完全表征多米諾效應(yīng),通過(guò)去除保護(hù)機(jī)制導(dǎo)致激活吡喃炎性體。
該研究的資深作者Jae Jin Chae博士將防護(hù)機(jī)制比作手榴彈上的安全銷釘。在正常生理?xiàng)l件下,RhoA開始鏈?zhǔn)椒磻?yīng),導(dǎo)致抑制性蛋白質(zhì)與pyrin結(jié)合,阻止炎性體被激活。然而,當(dāng)某些毒素進(jìn)入體內(nèi)時(shí),它們會(huì)使RhoA癱瘓,從而阻止整個(gè)鏈條發(fā)生,并且像手榴彈一樣,身體會(huì)爆發(fā)出高燒和IL-1β的過(guò)量產(chǎn)生。
通過(guò)這項(xiàng)工作,研究人員還證明,目前對(duì)FMF的治療正在努力恢復(fù)RhoA,有效地將安全針?lè)呕卦徊⑾装Y和發(fā)燒。
Chae博士解釋說(shuō),植物和動(dòng)物的防御機(jī)制可能已經(jīng)發(fā)展到允許宿主通過(guò)單一機(jī)制抵御更廣泛的病原體,而不是開發(fā)病原體特異性防御??。
像這樣的研究不僅在展示與我們的葉子朋友分享的免疫機(jī)制方面具有創(chuàng)新性,而且對(duì)于提供對(duì)炎癥等過(guò)程的見解也是至關(guān)重要的,迄今為止,在某些疾病中,如FMF仍未充分了解這些過(guò)程。這些發(fā)現(xiàn)提供了對(duì)在許多人類疾病中發(fā)揮作用的先天免疫機(jī)制的更好理解,并且可能有一天為FMF和其他炎癥狀況的患者提供更好的治療計(jì)劃。
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