研究人员使用小鼠模型为COPD研究注入了新的活力
呼吸道和肺部受到一系列疾病的影响,但虽然有些疾病已经得到了很好的表征和治疗,但其他疾病,如慢性阻塞性肺疾病(COPD),仍然是一个谜。众所周知,这种情况包括各种逐渐恶化的症状,如肺部炎症和气道狭窄,但在细胞和分子水平上造成这些症状的原因在很大程度上仍然不清楚。
该杂志最近报道了一项具有里程碑意义的研究美国国家科学院院刊,来自东京医科和牙科大学(TMDU)的研究团队使用各种小鼠模型来解释COPD背后的发展过程。研究小组发现,先前被认为主要参与战斗的免疫细胞是嗜碱性细胞寄生虫感染而诱发过敏反应,也诱发肺泡壁的破坏(肺气肿).
早期对COPD的研究集中在小鼠身上,将其作为一种合适的模型,以便轻松剖析这种疾病背后的机制,但在模仿人类的特征时遇到了一系列困难。首先,小鼠暴露在烟雾中,考虑到吸烟与慢性阻塞性肺病之间的联系,但这未能反映出即使在人类戒烟后疾病的进展。这种方法被一种叫做蛋白酶的酶直接注入气道的方法所取代。蛋白酶分解蛋白质,产生更多类似人类copd的特征。
“在这里,我们使用一种称为弹性蛋白酶的蛋白酶在模型小鼠中诱导肺气肿,”主要作者Sho Shibata说,“然后我们通过一系列导致这种症状的细胞和分子事件一次一步地向后工作,以确定是什么开始了这种级联,使用小鼠敲除该级联的每个成分。”
研究小组首先揭示了肺组织的破坏是由一种名为MMP-12的分子引起的,他们发现,当使用弹性蛋白酶时,MMP-12会从称为间质巨噬细胞的免疫细胞中过量释放。然后他们发现,当前体免疫时,这些间质巨噬细胞就产生了细胞单核细胞是由一种叫做白细胞介素-4的免疫调节分子诱导产生的。回顾这个链条的另一个步骤,研究小组发现白介素-4是由嗜碱细胞免疫细胞.
对照小鼠(左侧)或嗜碱性粒细胞耗尽老鼠(右图)鼻内用猪胰腺弹性蛋白酶治疗一次以引起肺气肿。
通讯作者Hajime Karasuyama说:“我们的结果令人惊讶,因为以前没有发现嗜碱性粒细胞在这种情况下是活跃的。”“亲碱性粒细胞以前可能被忽视了,因为它们只占大脑的1%白细胞在肺里。”
嗜碱性粒细胞来源的IL-4/单核细胞来源的IM/MMP-12轴在肺气肿形成中起着至关重要的作用。研究小组希望他们的发现将导致针对嗜碱性粒细胞或它们创造的间质巨噬细胞的治疗,以减缓肺气肿的进展。
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