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Science解开免疫系统的秘密

日期:2016-06-20 09:12:37

 研究人员解开了我们古老免疫系统的秘密,这一重大的科学进展有可能帮助全球的科学家和临床医生们对抗疾病。

 

包括昆士兰大学研究人员在内的一个国际研究小组,鉴别出了一些免疫系统信号通路之间的互作,这有可能改善对炎症性肠病(IBD)等疾病的治疗。这项研究工作发表在《科学》(Science)杂志上。

 

领导这一研究的是任职于英国伦敦国王学院和美国国立卫生研究院的Claudia Kemper教授。

 

昆士兰大学分子生物科学研究所(IMB)的Matt Cooper教授说,免疫系统基本上是由两个部分组成:适应性免疫系统,生成抗体对抗感染;及一条古老的信号通路:天然免疫系统。

 

Cooper教授说:“天然免疫如此古老,一直延伸到蛙类、鱼类甚至是昆虫。它阻止了我们受到感染,也驱动了许多的炎症性疾病。因此,在一种情况下它阻止了病原体感染我们让我们存活,但如果它出现错误,我们会罹患关节炎、多发性硬化症和结肠炎等疾病。研究人员一直认为,这些信号通路的关键组件单独发挥作用,但我们研究小组发现它们可以沟通并共同发挥作用。”

 

这一发现对于治疗众多的自身免疫性疾病和炎症性疾病可能具有重要的意义。

 

Cooper 教授说:“在结肠炎一类疾病中,炎症发生在免疫系统被不恰当地激活之时,会引起疼痛、腹泻、发热和体重减轻等症状。当前的治疗并不总是有效,这可能是因为它们只阻断了其中的一条关键信号通路,炎症仍可通过另一条信号通路发生。”

 

Cooper教授和这一国际研究小组开发出了两种小分子,可各自阻断一条信号通路。“我们已测试了这些分子,结果显示分别给药两者均能减少炎症。这项工作还处于初期阶段,但我们希望正在进行的研究将促成更有效的疗法治疗数以百万的炎症性肠病患者。”

 

炎症性肠病又称肠炎,是一组肠道炎症性疾病的统称。炎症性肠病的主要分为克罗恩病和溃疡性结肠炎两类。除此之外,还有一些结肠病变,无法归入这两类,称为未定型结肠炎,一般较为少见。利用患者自身的肠道免疫反应作为指南,耶鲁大学的研究人员确定了驱动炎症性肠病(IBD)的一些细菌祸首。研究结果发表在2014828日的Cell杂志上。

 

直到现在,科学家们一直很难开发新的疗法用于治疗炎症性肠病,因为他们无法在实验室内复制人类的肠道微环境。哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的一个团队,在Wyss研究所创始主任Donald Ingber博士和Wyss核心成员James Collins博士的带领下,利用该研究所专有的人体器官芯片技术,在一个人体肠道芯片上设计了一个人体肠道炎症和细菌过度生长的模型。这一研究进展,发表在2015年的PNAS杂志上,首次可让科学家们分析正常的肠道微生物和病原菌如何引发免疫反应,并在一个概括人类肠道生理学的可控模型中探讨IBD的发病机制。

 

在美国,有超过100万人患有炎症性肠病(IBD),这种疾病在世界各地的发病率也持续上升。但IBD患者的治疗选择仍然是有限的:许多人必须依靠每日灌肠,这不舒服、不切实际,而且当药物被健康组织吸收时,会带来副作用。2015年,研究人员找到一种更好的方式,用实验室制备的一种凝胶来传递药物。相关研究结果发表在《Science Translational Medicine》杂志上。