类风湿关节炎的惊人发现

2019-02-27 佚名 生物通

这一发现指出了一种新的治疗自身免疫性疾病的方法,也可能允许使用一种简单的血液测试来检测患这种疾病的高危人群。该研究发表在Nature Immunology杂志上。

这一发现指出了一种新的治疗自身免疫性疾病的方法,也可能允许使用一种简单的血液测试来检测患这种疾病的高危人群。该研究发表在Nature Immunology杂志上。

Kodi S. Ravichandran (左)和Sanja Arandjelovic

弗吉尼亚大学医学院的研究人员发现了类风湿性关节炎的一个意想不到的原因,这可能有助于解释与这种疾病相关的疼痛发作。这一发现指出了一种新的治疗自身免疫性疾病的方法,也可能允许使用一种简单的血液测试来检测患这种疾病的高危人群。该研究发表在Nature Immunology杂志上。

这项研究起源于弗吉尼亚大学Kodi Ravichandran博士的实验室,并通过一笔THRIV UVA-Inova种子补助金,将其团队的资源和专业知识与Inova Health的研究员Thomas Conrads博士的资源和专业知识相结合,促进了该发现。

理解类风湿关节炎

关于类风湿关节炎的新发现出乎意料。Sanja Arandgelovic博士是Ravichandran小组的一名研究科学家,她试图更好地了解什么原因导致炎症性关节炎,她注意到删除一个名为ELMO1的基因可以减轻小鼠的关节炎症状。这尤其令人惊讶,因为Arandgelovic和Ravichandran最初认为ELMO1的丢失会导致炎症加剧。

“这对我们来说是一个完全的惊喜,”弗吉尼亚大学微生物学、免疫学和癌症生物学系主任Ravichandran回忆说。“我喜欢这些结果,因为它们告诉我们,首先,当我们开始探索科学问题时,我们并没有完全理解它;其次,这种意想不到的结果使我们以不同的方式进行思考。考虑到类风湿性关节炎影响了全世界数百万人,我们认为有必要更好地理解这一观察结果。”

深入研究这一不寻常的结果后,研究人员确定,ELMO1通过其在白细胞(称为中性粒细胞)中的功能促进炎症。Ravichandran将中性粒细胞描述为人体的“第一道防线”,因为它们能感知并对潜在威胁作出反应。“通常它们对我们有好处,可以抵抗许多细菌感染。”他说,“但也有很多时候,当它们产生大量的友好攻击时,这对组织会有相当的破坏性,当它们停留太久或有太多的中性粒细胞介入,在这种情况下,在关节炎期间它们会渗透到关节中。”

研究人员还发现,ELMO1基因存在一种自然变异,它能促使中性粒细胞变得更具流动性,并有可能大量侵入关节并引发炎症(潜在的血液测试会检测到这种变异)。

在这里,事情发生了一个特别酷的转变:通常情况下,医生不愿意试图阻断像ELMO1这样的基因,因为这些基因在人体中有各种不同的功能。但Ravichandran相信ELMO1是不同的。“ELMO1只在中性粒细胞中与一组非常特殊的蛋白质结合,而在我们测试的其他细胞类型中则没有,”他说。“所以,假设它只影响特异的细胞类型。”后面的一个结果来自于一项合作研究,在该研究中,Inova的Conrads小组对中性粒细胞中与Elmo1蛋白有相互作用的蛋白进行蛋白质组学分析,这些与Elmo1有相互作用的蛋白中,许多是已知的与人类关节炎有关的蛋白。这为ELMO1在类风湿关节炎中的作用提供了进一步的验证。

令人鼓舞的是,在实验室小鼠中阻断ELMO1可以减轻关节炎炎症,而不会引起其他问题,Ravichandran指出。他的实验室目前正在寻找能够抑制ELMO1功能的药物,并正在设计一种检测ELMO1基因变异(也称为多态性)的方法。

“这是在涉及大量人的临床相关问题上,基础研究如何获得新发现的另一个例子。” Ravichandran说。

原始出处:Arandjelovic S, Perry JSA, Lucas CD, et al. A noncanonical role for the engulfment gene ELMO1 in neutrophils that promotes inflammatory arthritis. Nat Immunol. 2019 Feb;20(2):141-151.

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