科学家发现了限制炎症蔓延的分子机制
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时间:2001年12月21日
来源:
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经过十年的潜心研究美国国立过敏与感染性疾病研究所(NIAID)的Michail Sitkovsky博士和他的合作者, 终于解决了免疫学上一项困扰人们多年的难题。这便是肌体如何局限炎症。他们发现细胞表面的一些特异性分子能够限制炎症的蔓延。相关论文发表在2001年12月20日的《自然》(Nature )杂志上。
炎症是机体对细菌、病毒、自体组织以及外界损伤的一种正常反应,主要表现为红肿热痛。炎症是在机体抵抗外来侵害中具有一定的积极作用。但是炎症也有不利的一面,哮喘、慢性肝炎、狼疮和关节炎都是由慢性炎症引起的。
尽管许多药物可以减轻或组织炎症反应,但是对于机体自身控制炎症的机理,一直不为人知。Sitkovsky博士说,很明显,机体中肯定存在某种反馈机制,以防止炎症反应的扩大化。他们便想弄清实现这种功能的信号途径和信号分子是什么。
Sitkovsky博士说,在研究中,腺苷酸和它的膜受体成为他们的侯选目标。ATP是活体细胞内能量复合物的核心,在大脑高浓度下,它会引起人类睡眠。尽管腺苷酸在机体中有着非常众多的作用,但它一直没有引起免疫学家的注意。 Sitkovsky博士说,当他最初想到腺苷酸可能在免疫系统中也起着非常重要的作用时,他非常兴奋。
以前已经知道,当由炎症引起的组织损伤扩大时,该组织中氧水平也相应下降了。同时胞外的腺苷酸含量增加。Sitkovsky 博士假设,结合在腺苷酸受体上的过量腺苷酸引起一系列连锁反应,会使炎症反应逐渐变慢,并逐渐停止下来。令他们兴奋的是,在细胞表面上确实存在着腺苷酸-腺苷酸受体的偶连反应。这正有可能解开复杂的炎症反应局限之谜。
为了验证腺苷酸受体确实参与了对炎症反应的调控,Sitkovsky博士建立了腺苷酸受体缺失的小鼠模型。在正常情况下它与普通小鼠并没有什么不同, 但当它暴露于可以引发炎症的各种刺激时(如一种可以引起肝炎症损害的药物),这种腺苷酸受体缺陷型的小鼠便会造成严重的组织损伤,部分小鼠甚至因此而死亡。而对照的正常小鼠,则只受到轻微的损害或者无任何有害影响。进一步的实验显示,其它的受体缺陷则不会造成这种情况。这种缺乏炎症控制开关的小鼠不能使组织或身体的炎症局限化。
NIAID免疫学实验室主任William Paul博士说,发现腺苷酸受体在限制炎症反应蔓延中的生理作用,具有开拓性的意义。这在各类临床炎症性疾病的治疗中将会有非常广泛的应用。而且可以通过提高炎症反应,设计出更好的疫苗与抗肿瘤药物。
Sitkovsky博士的此项研究正是在Paul的实验室中完成的。
此外,Sitkovsky博士最近的研究还发现,受到咖啡因作用的小鼠难以控制其机体的急性炎症反应。人们很早便知道咖啡因类物质能够干扰腺苷酸受体,因此如果腺苷酸受体真的能够控制炎症反应,阻止其功能发挥的物质则会损害机体对炎症反应的调控。Sitkovsky博士打算,在进一步研究中确定在人类中是否也存在这种咖啡因相关的炎症反应现象。
美国国立过敏与感染性疾病研究所是美国国立卫生研究所的一个分支机构。美国国立过敏与感染性疾病研究所主要资助包括爱滋病、其它性传播疾病、结核、疟疾等感染性疾病和包括哮喘、过敏等自身免疫性疾病的预防、诊断和治疗的基础与应用性研究。
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