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Science解開免疫系統的秘密

日期:2016-06-20 09:12:37

 研究人員解開了我們古老免疫系統的秘密,這一重大的科學進展有可能幫助全球的科學家和臨床醫生們對抗疾病。

 

包括昆士蘭大學研究人員在內的一個國際研究小組,鑒別出了一些免疫系統信號通路之間的互作,這有可能改善對炎癥性腸病(IBD)等疾病的治療。這項研究工作發表在《科學》(Science)雜志上。

 

領導這一研究的是任職于英國倫敦國王學院和美國國立衛生研究院的Claudia Kemper教授。

 

昆士蘭大學分子生物科學研究所(IMB)的Matt Cooper教授說,免疫系統基本上是由兩個部分組成:適應性免疫系統,生成抗體對抗感染;及一條古老的信號通路:天然免疫系統。

 

Cooper教授說:“天然免疫如此古老,一直延伸到蛙類、魚類甚至是昆蟲。它阻止了我們受到感染,也驅動了許多的炎癥性疾病。因此,在一種情況下它阻止了病原體感染我們讓我們存活,但如果它出現錯誤,我們會罹患關節炎、多發性硬化癥和結腸炎等疾病。研究人員一直認為,這些信號通路的關鍵組件單獨發揮作用,但我們研究小組發現它們可以溝通并共同發揮作用。”

 

這一發現對于治療眾多的自身免疫性疾病和炎癥性疾病可能具有重要的意義。

 

Cooper 教授說:“在結腸炎一類疾病中,炎癥發生在免疫系統被不恰當地激活之時,會引起疼痛、腹瀉、發熱和體重減輕等癥狀。當前的治療并不總是有效,這可能是因為它們只阻斷了其中的一條關鍵信號通路,炎癥仍可通過另一條信號通路發生。”

 

Cooper教授和這一國際研究小組開發出了兩種小分子,可各自阻斷一條信號通路。“我們已測試了這些分子,結果顯示分別給藥兩者均能減少炎癥。這項工作還處于初期階段,但我們希望正在進行的研究將促成更有效的療法治療數以百萬的炎癥性腸病患者。”

 

炎癥性腸病又稱腸炎,是一組腸道炎癥性疾病的統稱。炎癥性腸病的主要分為克羅恩病和潰瘍性結腸炎兩類。除此之外,還有一些結腸病變,無法歸入這兩類,稱為未定型結腸炎,一般較為少見。利用患者自身的腸道免疫反應作為指南,耶魯大學的研究人員確定了驅動炎癥性腸病(IBD)的一些細菌禍首。研究結果發表在2014828日的Cell雜志上。

 

直到現在,科學家們一直很難開發新的療法用于治療炎癥性腸病,因為他們無法在實驗室內復制人類的腸道微環境。哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所的一個團隊,在Wyss研究所創始主任Donald Ingber博士和Wyss核心成員James Collins博士的帶領下,利用該研究所專有的人體器官芯片技術,在一個人體腸道芯片上設計了一個人體腸道炎癥和細菌過度生長的模型。這一研究進展,發表在2015年的PNAS雜志上,首次可讓科學家們分析正常的腸道微生物和病原菌如何引發免疫反應,并在一個概括人類腸道生理學的可控模型中探討IBD的發病機制。

 

在美國,有超過100萬人患有炎癥性腸病(IBD),這種疾病在世界各地的發病率也持續上升。但IBD患者的治療選擇仍然是有限的:許多人必須依靠每日灌腸,這不舒服、不切實際,而且當藥物被健康組織吸收時,會帶來副作用。2015年,研究人員找到一種更好的方式,用實驗室制備的一種凝膠來傳遞藥物。相關研究結果發表在《Science Translational Medicine》雜志上。

 


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