新发现提出了一种对抗有害炎症的新策略
由斯克里普斯研究所(Scripps Research)的科学家领导的一个团队发现了免疫细胞过程的关键细节,这种过程通常是体内过度炎症的基础。这一发现可能会导致预防和/或治疗炎症相关疾病的新方法,如败血症、关节炎和冠状动脉疾病。
这项研究于2022年9月21日发表自然通讯研究人员发现,一种名为WASH的多蛋白质“分子机器”在抑制中性粒细胞过度炎症活动方面具有强大的作用。中性粒细胞是免疫细胞,是对抗感染的重要早期反应者。
“我们的发现指出了未来针对这种wash调节通路抑制中性粒细胞驱动的治疗方法的可能性炎症同时保留了大多数中性粒细胞的抗微生物效果,”该研究的资深作者、斯克里普斯研究所分子医学系教授塞尔吉奥·卡茨博士说。
中性粒细胞是哺乳动物免疫系统的主力,约占血液循环中白细胞的三分之二。它们通过吞噬和消化微生物,并通过胞吐作用释放各种抗菌分子来对抗入侵的微生物。
中性粒细胞通过胞吐作用释放的许多抗菌分子足以伤害健康细胞。有证据表明,这些分子的过量和/或慢性释放至少在一定程度上是严重的医疗状况和组织损伤类型的基础,包括被称为败血症的细菌血液感染状况、关节炎、缺氧后细胞的“再灌注”损伤、肺部的烟雾吸入性损伤、炎症性肠病、某些癌症,甚至是导致心脏病发作和中风的动脉增厚性动脉粥样硬化。然而,科学家们仍然有很多东西要了解这个胞吐过程是如何工作的。
在这项新的研究中,Catz和他的团队阐明了WASH在中性粒细胞胞吐中的重要作用。中性粒细胞在遇到感染或炎症的迹象时,最初的反应通常是通过胞吐,在“明胶酶颗粒”中释放较温和的化合物,明胶酶颗粒是一种胶囊状外壳,以其中发现的一种酶命名。第二种类型的胞吐是继发性的,通常只由更严重的感染或炎症引起,包括“亲蓝颗粒”的释放,之所以这样说,是因为它们被常见的蓝色染色所束缚。
亲azuroophilic货物更强,更有可能损害旁观者细胞。研究小组表明,WASH通常促进最初的明胶酶颗粒反应,其中包括释放化合物,帮助中性粒细胞粘附在表面,并在周围移动,如血管壁.与此同时,WASH通常抑制有毒的亲蓝颗粒货物的释放。
在实验中,没有WASH的中性粒细胞释放了过量的亲蓝性颗粒。含有这些中性粒细胞的小鼠血液中含有有毒的亲氮性分子,这种分子通常在有害的全身炎症中发现。这些小鼠在经历实验性败血症样情况时的死亡率是正常小鼠的三倍多。
“WASH似乎很重要分子开关通过调节这两种抗菌物质的释放来控制中性粒细胞对感染和炎症的反应,”卡茨说。“当WASH功能不正常时,结果很可能是过度和慢性炎症。”
“在这项研究中,使用最先进的细胞生物学方法,我们揭示了中性粒细胞如何通过连续胞吐控制它们的及时反应,并确定了一个分子系统,作为这一过程的守门人,”Catz补充道。
Catz和他的同事们正在继续研究WASH和其他参与中性粒细胞胞吐的分子,目标是找到可以抑制过度嗜蓝性颗粒的候选药物分子胞外分泌-治疗炎症,而不损害中性粒细胞'的功能是免疫第一反应者。
这项研究的共同第一作者是高级科学家Jennifer Johnson博士,博士后研究人员Elsa Meneses-Salas博士和Mahalakshmi Ramadass博士,他们在研究期间都是Catz实验室的成员。