未来科学奖得主邵峰院士发现的GSDMD分子在多发性硬化症中取得新进展
2019/09/09
研究人员发现GSDMD能通过介导外周髓系细胞炎性死亡,引发炎症微环境形成,进而促进T细胞在外周淋巴器官中的激活和分化,加剧疾病的发展。

GSDMD是由邵峰院士近年来发现的介导细胞炎性死亡的关键效应分子,被称为“细胞焦亡执行者”,可由炎症小体经典或非经典途径激活,通过在细胞膜上打孔引起细胞炎性死亡发生,在炎症反应过程中有着重要作用。

在2020年的未来科学大奖上,邵峰院士因其:“发现人体细胞内对病原菌内毒素LPS炎症反应的受体和执行蛋白”获得生命科学奖。GSDM属于gasdermin的功能未知的蛋白家族,该家族还包括GSDMA、GSDMB、GSDMC、DFNA5、DFNB59等。邵峰发现GSDMD是所有炎性caspase的共同底物,不仅清晰阐明了炎性caspase通过GSDMD诱导细胞焦亡的分子基础,并将细胞焦亡重新定义为由gasdermin介导的细胞程序性坏死,为后续其它研究程序性细胞坏死和天然免疫开辟了新道路。

在近期的一项研究中,研究人员发现在模拟多发性硬化症(MS)发病的实验性变态反应脑脊髓炎(EAE)小鼠中,GSDMD能够通过介导外周髓系细胞炎性死亡,引发炎症微环境形成,进而促进T细胞在外周淋巴器官中的激活和分化,加剧疾病的发展,当给予细胞焦亡抑制剂后可显著缓解小鼠多发硬化症临床症状。

数据显示,在EAE发病小鼠的中枢和外周淋巴组织中存在大量GSDMD,并且其上游分子Caspase-1/11激活,GSDMD阳性细胞主要聚集在损伤区域扩张的毛细血管周围。同时小鼠外周的Ly6C阳性的焦亡细胞比例明显增高,说明小鼠EAE发病过程中伴随细胞焦亡发生。


将小鼠中的GSDMD敲除,EAE发病症状明显减轻,外周免疫细胞的浸润水平明显下降。通过特异性敲除小鼠研究,确定GSDMD是通过外周髓系细胞而非小胶质和T细胞来发挥对EAE的影响。分析外周淋巴器官中免疫细胞的组成表明,EAE发病后GSDMD敲除小鼠的髓系CD11b、CD11c以及MHCII阳性细胞比例和数量明显下降,但CD4+ T细胞明显增加,特别是naïve T细胞,而分化后的效应T细胞减少。结果表明GSDMD敲除后干扰了外周髓系细胞对T淋巴细胞的应答激活,导致效应T细胞的分化和迁移能力都有所下降。


综上所述,该研究深入了解多发硬化症T细胞异常激活背后的免疫细胞分子事件,为该病发生的免疫学机理提供新的思路,并且为开发GSDMD为靶点的药物提供理论支撑。

在研究方法上,为了准确的解释这一研究成果,利用十多个单克隆抗体,进行IHC、流式等多种免疫检测,系统全面的实验数据科学的完成实验结果分析。北京义翘神州经过十多年的发展,已经成功自主研发生产制备万种抗体产品,致力于为广大科研工作者提供优质的试剂。同时,义翘神州还开设了免费在线讲座,让更多的科研人员能够了解学习最前沿的生物技术。

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