深圳大学最新Nature子刊文章颠覆传统观点
生物通 · 2017/05/31
来自深圳大学医学部基础医学院,麻省大学医学院的研究人员发表了题为 “Nitric oxide prevents a pathogen-permissive granulocytic inflammation during tuberculosis”的论文,颠覆了传统对一氧化氮抗结核作用的认识,这一针对一氧化氮在抗结核中创新机制的新发现为进一步精准定义宿主对结核的易感性提供了重要方向和潜在的靶点。


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来自深圳大学医学部基础医学院,麻省大学医学院的研究人员发表了题为 “Nitric oxide prevents a pathogen-permissive granulocytic inflammation during tuberculosis”的论文,颠覆了传统对一氧化氮抗结核作用的认识,这一针对一氧化氮在抗结核中创新机制的新发现为进一步精准定义宿主对结核的易感性提供了重要方向和潜在的靶点。

这项研究成果公布在5月15日Nature Microbiology杂志上,文章的通讯作者为深圳大学的陈心春教授和麻省大学医学院Christopher Sessatti教授。

结核病是由结核分支杆菌感染引起的严重危害人类健康的慢性传染病。一氧化氮(NO)在宿主抗结核分支杆菌中起着重要的作用。传统认为,宿主巨噬细胞诱导一氧化氮合成酶(iNOS)产生一氧化氮通过直接杀死结核菌,进而起到保护宿主肺部炎症损伤的作用。

然而在这项研究中,研究人员发现一氧化氮首先是通过抑制宿主肺部中性粒细胞炎症,进而抑制结核菌的复制。这一发现,颠覆了传统对一氧化氮抗结核作用的认识。研究人员利用小鼠动物模型,发现iNOS基因敲除小鼠感染结核菌后,可产生大量的白介素IL-1β 
和12/15脂肪氧合酶,进而招募大量的中性粒细胞到肺部组织,创造了一个营养丰富的更有利于结核菌生长的粒细胞性炎症环境(pathogen-permissive granulocytic inflammation),促进结核菌复制。

结核分枝杆菌突变研究表明,中性粒细胞炎症浸润产生了一个富含脂类碳源等营养丰富的微环境,而这一微环境有助于结核菌的繁殖和扩散。这一观点在临床研究中也得到证实,研究发现结核患者脂氧化酶-12/15的同源基因ALOX12活性显著增强,经过抗结核治疗逐渐恢复正常水平,其代谢产物12-HETE表达水平与肺腔灌洗液中的中性粒细胞数量呈正相关。研究人员进一步的遗传多态性分析更是表明ALOX12高表达基因型个体患结核病风险显著升高。

尽管感染结核菌是发生结核病的必要条件,但在感染人群中只有不到10%的发生结核病的事实表明不同个体对感染结核菌的易感性是决定结核菌感染的转归的关键。通俗的讲,结核病的发生不仅需要结核菌(种子),更重要的需要有适合结核菌(种子)生长的宿主微环境(土壤)。

这项研究通过对一氧化氮在抗结核中的创新机制发现,不仅为进一步精准定义宿主对结核的易感性提供了重要方向和潜在的靶点,更重要的是为结核病的精准治疗:基于宿主基因的定向宿主治疗结核新策略提供重要科学依据和重要基础。

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