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科学家发现己糖激酶可能在炎症中扮演着重要角色

2016/09/02 来源:生物探索
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导读
美国洛杉矶Cedars-Sinai 医学中心的生物医药研究者发现了一种存在于所有人体细胞中的酶,这种酶可以提醒身体有细菌入侵并迅速启动免疫系统,他们的研究结果发表在医学杂志cell上。


美国洛杉矶Cedars-Sinai 医学中心的生物医药研究者发现了一种存在于所有人体细胞中的酶,这种酶可以提醒身体有细菌入侵并迅速启动免疫系统,他们的研究结果发表在医学杂志cell上。

免疫系统使身体有效抵御细菌之类的有害微生物,在本项研究中研究者们揭开了人体免疫系统的一些奥妙。研究结果有助于解释免疫系统如何辨别某些细菌是有害的,也揭开了为什么一些常见的疾病如肥胖、2型糖尿病等常会出现一些感染症状。

Cedars-Sinai 医学学院院长、医学博士Shlomo Melmed说:“揭开免疫系统如何运转是当今医学研究中一个最为紧迫的任务。这项研究为免疫肿瘤领域做出了很大的贡献,也有助于我们去理解疾病的发病过程,从而为患者寻找新疗法。”

总体来说,科学家把人体免疫系统分为两部分。一部分称之为先天免疫系统,它可以快速直接地识别入侵的细菌,刺激免疫细胞杀死、吞噬、降解微生物,同时为了抵御细菌的攻击也会引发炎症反应。

Cedars-Sinai 医学中心的研究者发现己糖激酶(利用葡萄糖作为能源来源的细胞中所必须的一种酶)可以结合到多聚糖中的一种糖类物质上,其中多聚糖是指存在于很多种有害微生物细胞壁上的一种复合物。这种结合作用激活了蛋白质复合物的活性,进而引发抵御微生物的强烈炎症反应。己糖激酶在先天免疫系统中扮演守门人的角色,具有双重作用。

尽管这项研究主要在实验室小白鼠中进行,研究者后来发现在人体细胞内同样存在相似的机制。该研究的主要研究者、生物医学科学教授David Underhill博士说:“己糖激酶不是免疫系统的专有蛋白,所有的细胞中都有己糖激酶。它是细胞产生能量所需要的一种酶,这种酶在代谢和先天性免疫系统中所扮演的双重作用是令人惊讶的。”

己糖激酶双重功能的发现具有深远的含义。它可能有助于解释为什么慢性、低水平的炎症往往会在肥胖、2型糖尿病和冠状动脉疾病患者中出现,这些严重的疾病影响着数百万美国人,往往与代谢交织在一起。

为了探索代谢和炎症之间可能存在的某种联系,研究人员采用化学手段扰乱代谢、在培养皿中干扰小鼠细胞中的己糖激酶功能。他们发现干扰己糖激酶功能足以激活对抗细菌的蛋白复合物。虽然其中确切的机制还不清楚,但是试验数据表明细胞代谢和炎症信号之间存在着一个有趣的关系。

研究的第一作者Andrea Wolf博士说:“发现改变代谢过程引起炎症反应可能对某些疾病有深远的影响,包括糖尿病、肥胖、动脉粥样硬化和炎症性肠道疾病。现在我们正在继续本项研究,以期可以准确地了解酶是如何激活炎症反应的。”

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