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在小鼠体内消除受损线粒体可减轻慢性炎症性疾病

日期:2019-04-12   来源:加州大学圣地亚哥分校   阅读数:887

然而,当NLRP3炎症小体卡在“开”的位置时,它会导致一些慢性炎症状态,包括痛风、骨关节炎、脂肪肝疾病和阿尔茨海默氏症和帕金森氏病。在一项新的小鼠研究中,加利福尼亚大学圣地亚哥医学院的研究人员发现了一种独特的方法,可能有助于治疗一些慢性炎症疾病:在激活NLRP3炎症小体之前,迫使细胞消除受损的线粒体。


该研究于2019年4月11日由细胞代谢发表,由资深作者Michael Karin博士、著名药理学和病理学教授、加州大学圣地亚哥医学院线粒体和代谢疾病本和Wanda Hildyard主席以及第一作者Elsa Sanchez Lopez博士、加州大学高级博士后研究员带领。在实验室中< <

在2018年发表于《自然》杂志上的一项研究中,卡林的研究小组发现受损的线粒体激活了NLRP3炎症小体。研究人员还发现,当细胞内部废物循环过程(称为有丝分裂)移除线粒体时,NLRP3炎症小体被解除激活。


卡林说:“在那之后,我们想知道,我们是否可以通过有意诱导有丝分裂来减少有害的过度炎症,有丝分裂会消除受损的线粒体,进而先发制人地抑制NLRP3炎症激活。”但当时我们没有一个很好的方法来诱导有丝分裂。

最近,桑切斯·洛佩兹正在研究巨噬细胞如何调节其对胆碱的摄取,胆碱是新陈代谢的关键营养素,当她发现了能引起有丝分裂的东西:胆碱激酶(chock)酶的抑制剂。随着窒息的抑制,胆碱不再与线粒体膜结合。结果,细胞发现线粒体受损,并通过有丝分裂将其清除。


卡林说:“最重要的是,通过用阻流剂去除受损的线粒体,我们最终能够抑制NLRP3炎症激活。”

为了测试他们在生活系统中控制NLRP3炎症小体的新能力,研究人员转向老鼠。他们发现用窒息抑制剂治疗可以预防由尿酸(尿酸的积聚会引起痛风发作)和细菌毒素引起的急性炎症。


通过一些措施,窒息抑制剂治疗还逆转了与一种称为muckle-well综合征(由NLRP3基因突变引起)的遗传病相关的慢性炎症。一个这样的测量方法是脾脏的大小——脾脏越大,炎症就越多。Muckle-well综合征小鼠的脾脏平均比正常小鼠大两倍,但在窒息抑制剂治疗后脾脏大小恢复正常。


NLRP3炎症小体促进炎症,因为它触发两种叫做细胞因子的非常有效的促炎分子的释放:白细胞介素(IL)-1β和IL-18。根据卡林的说法,现有的药物可以阻断IL-1β,但不能阻断IL-18。他的团队发现,窒息抑制剂可以降低两种细胞因子。


卡林说:“有几种疾病,包括狼疮和骨关节炎,它们的治疗可能需要双重抑制IL-1β和IL-18。”

本研究的合著者包括郑裕忠、亚历山德拉·斯塔贝柳斯、拉拉·M·布舍里、劳拉·安托努奇、鲁·刘布赖恩、罗伯特·特克勒托、安妮·N·墨菲、哈尔·M·霍夫曼、莫妮卡·古马、加州大学圣地亚哥分校、香农·R·斯威尼、奥斯汀德克萨斯大学的阿莱西娅·洛迪和斯特凡诺·蒂齐亚尼;以及马德里福恩拉布拉达医院的胡安·卡洛斯·拉卡尔。D,西班牙。< /P>

这项研究部分由美国国立卫生研究院资助(赠款R01AAI43477和R37AI043477、P42ES010337、P50AR060772、1I01BX002234、R01DC113592、R01AR073324和R03AR068094)、阿尔茨海默病研究用旋转硬币(CART)、白血病与淋巴瘤协会(奖号7005-14)、弗吉尼亚州研究服务绩效评估奖(I01BX001660)、CymabAE治疗学、ISCII/MICEN(Sara Borrell研究员)、癌症研究所、IRVITEN研究基金会、预防癌症基金会董事会研究基金、美国肝病研究协会、国际癌症研究基金会(ICARE)和AIRC共同创立的欧洲疾病研究协会。

披露:加利福尼亚大学圣地亚哥分校正在申请一项专利,涉及使用CTL1和/或胆碱激酶基因/化学抑制剂治疗NLRP3炎症相关疾病列表,Michael Karin和Elsa Sanchez Lopez作为发明人。