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    Nature子刊:動(dòng)脈粥樣硬化被逆轉(zhuǎn)?這種天然糖分就能做到

       日期:2017-06-13     瀏覽:156    
    核心提示:發(fā)布日期:2017-06-13 免疫系統(tǒng)不僅可被利用以治療癌癥,還有望用于動(dòng)脈粥樣硬化和其他

    發(fā)布日期:2017-06-13

    免疫系統(tǒng)不僅可被利用以治療癌癥,還有望用于動(dòng)脈粥樣硬化和其他代謝疾?。òㄖ靖魏?型糖尿病等)的治療。

    最近,華盛頓大學(xué)圣路易斯分校(WUSTL)的研究人員發(fā)現(xiàn),一種稱為海藻糖(trehalose)的天然雙糖可以激發(fā)巨噬細(xì)胞,促使其清除動(dòng)脈內(nèi)積聚的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,后者是心血管疾病的標(biāo)志,可導(dǎo)致心臟病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)增加。這一成果發(fā)表于近期的《自然》子刊《Nature Communications》上。

    ▲文章通訊作者Babak Razani教授(圖片來(lái)源:WUSTL)

    “我們對(duì)提高巨噬細(xì)胞降解細(xì)胞垃圾的能力很感興趣,使它們成為超級(jí)巨噬細(xì)胞,”文章通訊作者Babak Razani教授說(shuō)道。

    這其實(shí)就是巨噬細(xì)胞的看家本領(lǐng),即清除許多類型的細(xì)胞垃圾,包括錯(cuò)誤折疊蛋白、過(guò)量的脂滴和功能失調(diào)的細(xì)胞器等。

    ▲動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展(圖片來(lái)源:《Nature Reviews Rheumatology》)

    “當(dāng)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生時(shí),巨噬細(xì)胞會(huì)試圖清理斑塊病灶區(qū)域來(lái)修復(fù)其對(duì)動(dòng)脈的損傷,但是它們的作用會(huì)被斑塊的炎癥反應(yīng)所壓制,”Babak Razani教授解釋道:“它們的看家本領(lǐng)被破壞,進(jìn)而導(dǎo)致更大的混亂,并會(huì)吸引大量其他的巨噬細(xì)胞前來(lái)救急,然而這些到來(lái)的同伴們卻成了問(wèn)題的一部分。結(jié)果就是亂成一鍋粥,包括死亡的細(xì)胞和更多的脂質(zhì)沉積,使得斑塊不斷增長(zhǎng)。”

    研究者們?cè)谛∈髮?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在注射海藻糖后,患病小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊顯著縮小。以主動(dòng)脈根部測(cè)量的斑塊尺寸為例,對(duì)照組小鼠的斑塊平均大小為0.35平方毫米,而接受海藻糖的小鼠為0.25平方毫米。也就是說(shuō),海藻糖轉(zhuǎn)化成為了約30%的斑塊尺寸減少。相比之下,口服海藻糖或者注射了其他類型的糖,即便結(jié)構(gòu)與海藻糖相似,均達(dá)不到上述效果。

    ▲海藻糖分子結(jié)構(gòu)(圖片來(lái)源:維基百科)

    海藻糖是一種可從海藻、真菌和昆蟲等中得到的天然糖分,是由兩個(gè)葡萄糖分子以1,1-糖苷鍵構(gòu)成的非還原性糖。目前,海藻糖已經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn),可供人食用,經(jīng)常被添加在藥品中,作為活性成為的保護(hù)劑。此外,海藻糖還被發(fā)現(xiàn)可觸發(fā)細(xì)胞自噬過(guò)程,盡管其中的機(jī)理尚不清楚。

    研究顯示,海藻糖可激活調(diào)控自噬-溶酶體生成(autophagy–lysosomal biogenesis)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子TFEB,活化的TFEB會(huì)進(jìn)入巨噬細(xì)胞核內(nèi)并與DNA結(jié)合,激活一系列特定的基因,使得更多的自噬-溶酶體組裝起來(lái)。事實(shí)上,巨噬細(xì)胞中自噬-溶酶體系統(tǒng)功能的減退正是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生的一個(gè)重要原因。當(dāng)巨噬細(xì)胞中的巨噬細(xì)胞中被激活后,自噬-溶酶體系統(tǒng)的功能會(huì)得到恢復(fù)且p62介導(dǎo)的蛋白聚集清除加快,而巨噬細(xì)胞的凋亡和炎性細(xì)胞因子IL-1β的活性則受到抑制。于是,對(duì)斑塊病灶的清除過(guò)程會(huì)得到促進(jìn)。

    ▲海藻糖促進(jìn)清除動(dòng)脈粥樣硬化斑塊(圖片來(lái)源:《Nature Communications》)

    “海藻糖不僅加強(qiáng)了已經(jīng)存在的巨噬細(xì)胞‘看家’機(jī)器,”Babak Razani教授說(shuō):“還會(huì)觸發(fā)巨噬細(xì)胞制造新的機(jī)器,導(dǎo)致發(fā)生更多的自噬,讓巨噬細(xì)胞們啟動(dòng)大規(guī)模的降解過(guò)程。這就是海藻糖增強(qiáng)巨噬細(xì)胞自噬機(jī)制的唯一方法嗎?我們不敢這么說(shuō),因?yàn)槿匀辉谘芯恐?,但這是不是一個(gè)重要的原因呢?當(dāng)然是的。”

    目前,研究人員正繼續(xù)研究海藻糖作為動(dòng)脈粥樣硬化潛在療法的可行性。海藻糖不僅可以安全地被服用,而且也是一種溫和的甜味劑。不過(guò),他們還想克服一個(gè)主要的挑戰(zhàn),那就是必需注射的問(wèn)題。由于哺乳動(dòng)物消化道中的海藻糖酶(trehalase)可將海藻糖分解成葡萄糖分子,因此在口服時(shí)會(huì)失去有效性。為此,研究團(tuán)隊(duì)正在尋找抑制該酶的方法,以便使海藻糖得以保留其結(jié)構(gòu),從而可被口服攝入。

    參考資料

    [1] Exploiting macrophage autophagy-lysosomal biogenesis as a therapy for atherosclerosis

    [2] Type of sugar may treat atherosclerosis, mouse study shows

    來(lái)源:學(xué)術(shù)經(jīng)緯

     
     
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