分子“开关”逆转慢性炎症和衰老
当年老、压力或环境毒素使身体免疫系统处于超负荷运转时,就会导致慢性炎症,这可能导致各种毁灭性的疾病,从阿尔茨海默氏症、帕金森症到糖尿病和癌症。
现在,加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的科学家们已经发现了一种分子“开关”,它控制着负责免疫的免疫机制慢性炎症在体内。该发现于2月6日在线发表细胞代谢,可能会带来新的方法来停止甚至逆转这些与年龄有关的疾病。
“我的实验室对了解衰老的可逆性非常感兴趣,”资深作者Danica Chen说,她是加州大学伯克利分校代谢生物学、营养科学和毒理学副教授。“在过去,我们证明了老化的干细胞可以恢复活力。现在,我们要问:在多大程度上可以逆转衰老?我们通过观察与衰老相关的退化和疾病相关的生理状况,如炎症和胰岛素抵抗,来做到这一点。”
在这项研究中,陈和她的团队表明,笨重的免疫蛋白称为NLRP3 inflammasome-responsible传感潜在威胁的身体和启动炎症反应会被删除本质上关掉一个小分子物质的过程称为脱乙酰作用。
NLRP3炎症小体的过度激活与多种慢性疾病有关,包括多发性硬化症、癌症、糖尿病和痴呆症。陈的研究结果表明,靶向去乙酰化或关闭这种NLRP3炎症小体的药物可能有助于预防或治疗这些疾病和可能与年龄相关的退化。
“这种乙酰化作用可以作为一个开关,”陈说。“所以,当它被乙酰化时,这个炎症小体就启动了。当它去乙酰化时,炎症小体就会关闭。”
通过研究小鼠和叫做巨噬细胞的免疫细胞,研究小组发现一种叫做SIRT2的蛋白质负责去乙酰化NLRP3炎症小体。用基因突变培育的老鼠,阻止它们产生SIRT2,显示出更多的症状炎症在两岁时比正常同龄人成熟。这些小鼠也表现出更高的胰岛素抵抗,一种与2型糖尿病和代谢综合征。
研究小组还研究了年老的老鼠,它们的免疫系统已经被辐射破坏,然后又被辐射修复造血干细胞产生NLRP3去乙酰化或乙酰化版本的炎症小体。那些服用去乙酰化或“关闭”版本的inflammasome改善了胰岛素抵抗六周后,关闭这种免疫机制可能会逆转代谢性疾病的进程。
“我认为这一发现对治疗人类主要慢性疾病具有非常重要的意义,”陈说。这个问题问得也很及时,因为在过去的一年里,许多有希望的阿尔茨海默氏症试验都以失败告终。一种可能的解释是,治疗开始得太晚,已经到了不可逆转的地步。因此,我认为现在比以往任何时候都迫切需要了解与衰老相关的疾病的可逆性,并利用这一知识来帮助开发治疗与衰老相关疾病的药物。”
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