著名院士Cell揭示炎癥的分子剎車
日期:2016-02-29 10:06:35
炎癥是一種兩難的狀況:機(jī)體需要它來清除入侵生物及外源刺激物,但過度的炎癥會損傷健康細(xì)胞,促進(jìn)衰老,有時(shí)候甚至導(dǎo)致器官衰竭和死亡。來自加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn),一種叫做p62的蛋白充當(dāng)分子剎車抑制了炎癥,避免了附帶損傷。這項(xiàng)小鼠研究發(fā)布在2月25日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院基因調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室主任、著名藥理學(xué)和病理學(xué)教授、美國科學(xué)院院士Michael Karin。Karin多年來主要從事外源刺激物導(dǎo)致的基因差異表達(dá)中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和信號傳導(dǎo)路徑,及其在免疫、炎癥和癌癥中的作用的研究,發(fā)表了200多篇學(xué)術(shù)論文,其中包括多篇發(fā)表在Science,Nature,Cell,PNAS,MBC等重要學(xué)術(shù)刊物上的具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值的研究論文。
2010年, Karin在Cell雜志上發(fā)表一篇綜述文章,詳細(xì)介紹了炎癥、癌癥與免疫三者之間的關(guān)系(院士《Cell》癌癥炎癥關(guān)聯(lián) )。2015年2月,Karin領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)國際科學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)了炎癥和再生之間新的聯(lián)系:一些被受體蛋白gp130激活的信號通路。相關(guān)論文發(fā)表在Nature雜志上。2015年8月,在Cell雜志上發(fā)表論文稱,第一次鑒別出了所謂的“雜種肝細(xì)胞”,并證實(shí)它們能夠再生出肝組織且不會引起癌癥。
Karin說:“最新Cell研究的結(jié)果不僅解釋了當(dāng)我們的機(jī)體不再需要炎癥時(shí)關(guān)閉它的機(jī)制,還對于許多年齡相關(guān)的疾病具有重要的意義。”
巨噬細(xì)胞在炎癥中起著重要的作用——它們負(fù)責(zé)偵查并吞噬入侵的微生物和諸如石棉微纖維一類的微粒。同時(shí),激活的巨噬細(xì)胞會釋放細(xì)胞因子,這些小蛋白作為一種信號招募并激活了其他的免疫細(xì)胞提供援助。為了生成和分泌一種重要的炎癥細(xì)胞因子:白細(xì)胞介素-1β(IL-1β),巨噬細(xì)胞利用了稱作為炎性小體(inflammasome)的細(xì)胞機(jī)器。功能最多樣的一種炎性小體是NLRP3炎性小體,當(dāng)受到毒素和諸如二氧化硅、石棉或膽固醇微晶體一類的微粒刺激時(shí)會釋放IL-1β。
然而,外來顆粒并不會直接作用于NLRP3炎性小體。Karin研究小組發(fā)現(xiàn),外來顆粒會損傷巨噬細(xì)胞線粒體——細(xì)胞的產(chǎn)能“發(fā)電廠”。轉(zhuǎn)而,受損的線粒體釋放信號激活NLRP3炎性小體,使得它大量生成IL-1β。
如果你的身體需要清除入侵顆?;蛭⑸镞@是好事,但持續(xù)生成IL-1β是非常危險(xiǎn)的——它很容易引發(fā)炎癥連鎖反應(yīng),導(dǎo)致多器官功能衰竭、感染性休克和死亡。身體需要一種方法來關(guān)閉NLRP3生成IL-1β。
由此,研究人員發(fā)現(xiàn)響應(yīng)外來微生物和刺激物的巨噬細(xì)胞也提高生成了p62。這一蛋白覆蓋在釋放炎性小體激活信號的受損線粒體表面,確保了清除它們。一旦這些受損的線粒體被清除,NLRP3炎性小體會失活,關(guān)閉生成IL-1β。
Karin實(shí)驗(yàn)室博士后研究人員Zhenyu Zhong博士說:“長期以來我們一直懷疑,遺傳或環(huán)境因子引起的線粒體損傷是許多年齡相關(guān)疾病的根源,所有這些疾病都與慢性的低水平的炎癥相關(guān)。因此,p62以及它清除受損線粒體的組成部分有可能為預(yù)防這樣的疾病提供了新靶點(diǎn)。事實(shí)上,我們已經(jīng)知道另一個(gè)與p62協(xié)作清除受損線粒體的蛋白就是Parkin,Parkin在罕見形式的帕金森病中起重要作用。”