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[医学资讯] 医学科学技术进展「第34期」1029

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发表于 2018-10-30 12:41:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
研究发现嵌入每个细胞的杀伤代码机制可以熄灭癌症

一项新的西北医学研究报告称,杀伤代码嵌入在身体的每个细胞中,其功能可能是导致癌细胞自我毁灭。一旦细胞的内部保镖意识到它正在变异为癌症,他们就会用杀戮代码来熄灭变异细胞。

该代码嵌入在大蛋白质编码核糖核酸(RNA)和小RNA中,称为microRNA,科学家估计这些RNA在8亿多年前进化,部分原因是为了保护身体免受癌症侵害。西北科学家报告说,毒性小RNA分子也是由化疗引发的。

癌症不能适应或抵抗有毒的RNA,如果杀死代码可以合成复制,它可能成为一种潜在的防弹措施。科学家表示,癌细胞不能对分子产生耐药性是第一位的。

“现在我们知道了杀戮代码,我们可以触发机制,而不必使用化疗而不会弄乱基因组。我们可以直接使用这些小RNA,将它们引入细胞并触发杀伤开关,”主要作者Marcus E说。彼得,西北大学费因伯格医学院的Tomas D. Spies癌症代谢教授。

彼得说,化疗有许多副作用,其中一些引起继发性癌症,因为它会攻击并改变基因组。

“我们发现了化疗下游的武器,”彼得说,他也是西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心的成员。

论文描述了杀灭代码并确定抗癌microRNA如何使用该代码杀死肿瘤细胞,将于10月29日在Nature Communications上发表。描述蛋白质编码大RNA可转化为有毒小RNA的论文于10月16日在eLife上发表。

“我的目​​标不是想出一种新的人造毒性物质,”彼得说。 “我想追随大自然的领导。我想利用自然发达的机制。”

在2017年发表的研究中,彼得在介绍某些小RNA分子时显示癌细胞死亡。他还发现用RNA分子处理的癌细胞永远不会变得耐药,因为这些分子同时消除了癌细胞生存所需的多种基因。

当时,彼得说:“这就像是在刺伤自己,射击自己,同时从建筑物上跳下来自杀。你无法生存。”

但他不知道是什么机制导致细胞自我毁灭。他所知道的是小RNA中存在的仅六个核苷酸(6聚体)的序列使它们对癌细胞有毒。核苷酸是有机分子,是DNA和RNA的基本组成部分。它们是G,C,A或T(在DNA中)或U(在RNA中)。

在第一项新研究中,Peter随后在6mers中测试了所有4,096种不同的核苷酸碱基组合,直到他发现了毒性最强的组合,这种组合恰好是富含G的,并发现体内表达的microRNAs对抗癌症使用这种6mer杀死癌细胞

在第二项新研究中,彼得显示细胞将参与癌细胞生长的基因(Fas配体)切成小块,然后像microRNA一样起作用并对癌症具有高度毒性。 Peter的研究小组发现基因组中所有蛋白质编码大RNA的百分之三都可以这种方式进行处理。

“基于我们在这两项研究中所学到的知识,我们现在可以设计出人工microRNA,它们在杀死癌细胞方面比在自然界中开发的更有效,”Peter说。

下一步? “我们绝对需要把它变成一种新颖的治疗形式,”彼得说。他正在探索多种方法来触发嵌入式杀灭代码来杀死癌细胞,但强调了一种潜在的治疗方法可能需要很多年。

来源: northwestern

天然蛋白质可以提供新的疗法来逆转与代谢综合征相关的疾病

令癌症研究人员大吃一惊的是,他们研究的一种蛋白质在癌症中的可能作用被证明是一种强大的新陈代谢调节剂。以乔治敦大学为首的研究发现,这种蛋白质在肥胖小鼠实验室菌株中的强制表达显示,尽管遗传易感性,但它们的脂肪量却显着减少。

这项发表在“科学报告”上的研究表明,蛋白质FGFBP3(简称BP3)可能提供新的疗法来逆转与代谢综合征相关的疾病,如2型糖尿病和脂肪肝疾病。

研究人员表示,由于BP3是一种天然蛋白质而非人工药物,重组人BP3的临床试验可在最后一轮临床前研究后开始。

“我们发现8天内8次BP3治疗足以将肥胖小鼠的脂肪减少三分之多以上,”该研究的高级研究员,医学博士,医学博士,Georgetown Lombardi综合癌症中心的肿瘤学和药理学教授Anton Wellstein说。 。

这些治疗方法还减少了小鼠中与肥胖有关的一些疾病,如高血糖症 - 通常与糖尿病有关的过量血糖 - 并消除了曾经脂肪肝的脂肪。研究人员表示,对小鼠进行临床和显微镜检查均未发现副作用。

影响全世界超过6.5亿人的肥胖症是代谢综合征的主要驱动因素,其包括诸如胰岛素抵抗,葡萄糖耐受不良,高血压和血液中升高的脂质等疾病。

BP3属于成纤维细胞生长因子(FGF)结合蛋白(BP)家族。 FGF存在于从蠕虫到人类的各种生物中,并且涉及广泛的生物过程,例如调节细胞生长,伤口愈合和对损伤的反应。一些FGF就像荷尔蒙一样。

BP1,2和3是“伴侣蛋白”,可以锁定FGF蛋白并增强其在体内的活性。 Wellstein长期以来一直在研究BP1基因,因为它的产生在一系列癌症中升高,这表明某些癌症的生长与FGF的过量传递有关。直到最近,Wellstein才将他和他的实验室及其同事的注意力转向BP3以了解其作用。

研究人员发现,这种分子伴侣与三种参与新陈代谢控制的FGF蛋白(19,21和23)结合。 FGF19和FGF21信号传导调节碳水化合物(糖)和脂质(脂肪)的储存和使用。 FGF23控制磷酸盐代谢。

“我们发现BP3对代谢控制有显着贡献,”Wellstein说。 “当你有更多的BP3伴侣可用时,FGF19和FGF21的作用会通过增加它们的信号而增加。这使得BP3成为碳水化合物和脂质代谢的强大驱动力。就像在纽约市有更多的出租车可以获得所有需要搭便车的人。“

“随着新陈代谢的加速,血液中的糖和肝脏中加工的脂肪被用作能量并且不被储存,”Wellstein说。 “并且脂肪仓库也被挖掘。例如,FGF21的工作是控制脂肪的分解,无论是储存还是仅仅是吃掉。”

他说,虽然研究结果令人兴奋,但在将BP3蛋白作为代谢综合征的人类疗法进行研究之前,还需要进行额外的研究。

来源: georgetown

实验疫苗有望保护中风幸存者免受血栓的侵害

根据美国心脏协会高血压杂志的一项新研究,疫苗可能有一天能够取代口服血液稀释剂,以减少由血栓引起的继发性中风的风险,而不会增加严重出血的风险或引发自身免疫反应。

因血栓(缺血性中风)引起中风的人通常需要服用使血液不太可能凝结的药物,这有助于防止另一次中风。

日本研究人员成功地在小鼠身上测试了一种实验性疫苗,发现它可以提供两个多月的血栓保护,而不会增加出血风险或引起自身免疫反应。缺乏自身免疫反应很重要,因为这意味着小鼠的免疫系统并没有将疫苗视为需要被攻击的“入侵者”,这会对疫苗产生反应。

S100A9疫苗抑制血液凝块的形成,在研究过程中,保护治疗小鼠的动脉免于形成新的血栓超过两个月,此外,与主要动脉中的口服血液稀释剂氯吡格雷相同。 Hironori Nakagami,医学博士,博士,研究日本大阪大学的合着者和教授。

Nakagami表示,开发一种替代和/或补充日常口服药物的疫苗可能会挽救许多生命并有助于预防继发性中风和可能的心脏病发作。

“许多中风患者不按规定服用他们的血液稀释药物,这使他们更有可能再次中风。这种疫苗可能有一天有助于解决这个问题,因为它只需要定期注射,”Nakagami说。

“我们正在继续我们的研究,希望能够在5到10年后开始进行临床试验,但是小鼠和人类之间在免疫系统如何识别疫苗方面存在差异,”他说。 “我们应该能够克服这些问题,并相信这种疫苗为中风的二级预防提供了一种非常有前景的策略。”

来源: heart

更大的大脑与更大的肿瘤风险有关

可能只是拥有一个大脑本身就是原因。

这就是挪威科技大学(NTNU)的医生和博士候选人甚至Hovig Fyllingen与他的研究同事一起决定的。

“积极的脑癌是一种罕见的癌症,但一旦你拥有它,生存的机会相对较低,”他说。

生活方式更少
对于某些类型的癌症,生活方式有很大的不同。例如,吸烟者比不吸烟者患肺癌的风险更大。一个人的生活方式对脑肿瘤发展的影响较小。

大脑意味着更多的脑细胞。你拥有的细胞越多,细胞分裂就越多,可能出错并产生导致癌症的突变。

“一些研究表明,不同器官的大小是癌症发展的重要因素。例如,乳房较大的女性患乳腺癌的风险更高。我们想检查这是否也是脑肿瘤的情况,” Fyllingen。

为了解决这个问题,他依靠Nord-Trøndelag健康研究(HUNT)的材料。它包括从Nord-Trøndelag县地区数千名挪威人收集的多波数据中收集的健康数据和血液样本。该研究的目的是找出为什么有些人生病而其他人保持健康,影响我们健康的因素以及我们的健康如何影响我们的生活。

Fyllingen使用调查的第三个版本,称为HUNT3,并将其与圣奥拉维斯医院的神经外科数据库进行比较。他提取了2007年至2015年期间因高级别胶质瘤(脑肿瘤)手术的所有人的数据,并将他们的数据与HUNT研究中的健康对照进行了比较。

研究人员使用MRI扫描来测量大脑的大小。然后从它们制作3D模型,以便以毫升为单位测量颅内脑容量。

大多数患有脑瘤的男性
该研究还表明,男性多于女性患脑瘤。

“男性的大脑比女性大,因为男性的身体通常都比较大。这并不意味着男性更聪明,但你需要有更多的脑细胞来控制大体。动物也是如此。在更大的身体中,心脏,肺和脑等器官也更大,“Fyllingen说。

然而事实证明,与患有大脑的男性相比,患有大脑的女性患脑瘤的风险更大。

“男性比女性多70%患脑瘤,但当我们纠正头部大小时,女性就不再有益了。大脑的女性特别容易受到影响。为什么我不知道,”Fyllingen说。

来源: ntnu

激素注射降低了乳腺癌化疗对早期绝经的风险

SWOG癌症研究网络开创性的国际早期预防更年期研究(POEMS)临床试验的最终结果已经出现,并且他们继续证明,注射激素药物戈舍瑞林以及标准乳腺癌化疗的女性更有可能怀孕 - 没有产生负面影响或缩短他们的生活。

“这些为期五年的随访结果证实了我们的初步结果,”SWOG调查员Halle Moore说,他是POEMS研究的首席研究员和克利夫兰诊所的医学副教授。 “戈舍瑞林可以保护卵巢免受化疗的影响,降低早期绝经的风险。通过这些注射,更多的女性怀孕后不会对她们的健康或癌症存活率产生负面影响。”

结果发表在最新一期的“国家癌症研究所杂志”上。当POEMS团队在2014年美国临床肿瘤学会(ASCO)年会上宣布初步研究结果时,他们获得了国际关注。 POEMS是一项独特的合作,由国家癌症研究所国家临床试验网络(NCTN)的五个小组之一SWOG管理,得到另外两个NCTN小组的帮助 - ECOG-ACRIN癌症研究小组和肿瘤临床试验联盟。国际乳腺癌研究小组(包括澳大利亚新西兰乳腺癌试验小组)为世界各地的患者提供了试验通道。

随机III期试验也引起了人们的关注,不仅关注癌症治疗的有效性,还关注治疗对癌症幸存者生活的影响。在美国,每年诊断出近49,000名50岁以下的女性患有浸润性乳腺癌。激素受体阴性乳腺癌是一种不太常见的类型,它不以雌激素或黄体酮为食,并且通常不会对靶向这些激素的药物产生反应。

卵巢衰竭是化疗的一个副作用,对女性来说负担沉重,包括不孕,性功能障碍和不愉快的症状。为了确定是否可以预防卵巢功能衰竭,POEMS团队启动了他们的试验。在2004年至2011年期间,研究人员将218名患有激素受体阴性乳腺癌的绝经前妇女随机分入两个研究组。一组接受标准化疗,另一组接受标准化疗加戈舍瑞林。

初步结果显示,22%的标准治疗患者出现卵巢功能衰竭,而只有8%接受过戈舍瑞林治疗。此外,2014年的结果还显示,标准组中12%的患者怀孕,而接受戈舍瑞林治疗的患者中有22%怀孕。

包括五年随访在内的新结果显示出类似的效果。平均而言,服用戈舍瑞林的女性中有23%怀孕,而标准治疗则为12%。重要的是,服用戈舍瑞林的女性与接受标准化疗的女性相比,存活率相似甚至更高。治疗五年后,服用戈舍瑞林的女性中有88%存活且没有疾病,而79%的女性患有标准化疗。虽然存活率差异无统计学意义,但服用戈舍瑞林的女性中有92%在五年内存活,而对照组患者为83%。

当POEMS结果首次发布时,SWOG高级研究员Kathy Albain,医学博士,FACP,FASCO,芝加哥洛约拉大学红衣主教伯纳丁癌症中心,预测他们将改变乳腺癌的护理标准。他们有。国家综合癌症网络肿瘤学临床实践指南和圣加仑共识会议指南已经反映了戈舍瑞林在希望在乳腺癌化疗期间保护卵巢功能的年轻女性中的应用。

“癌症研究人员着手改变护理标准,以改善或延长人们的生活,”摩尔说。 “我们的最终结果显示了改善激素受体阴性乳腺癌年轻女性生活质量的方法。如果她们想成为母亲,她们可以安全有效地提高她们的机会。我为这个结果感到自豪,我们的国际球队。”

来源: swog

研究人员提出了一种新的非接触式方法来测量上肢的血流量

来自俄罗斯的研究小组提出了一种新的非接触式测量上肢血流的方法。该方法基于在绿光下测量皮肤表面的视频记录,测量红细胞的吸收。这有助于了解循环系统和血流调节的有效性。实验结果表明,该方法的精度不低于传统方法。然而,它更容易使用,更便宜并适合更多患者。这项工作发表在Biomedical Optics Express上。

测量肢体的血流量是一个重要的诊断指标。通过研究心脏如何有效地向四肢供血,我们可以看出心血管系统是否运作良好以及血流是否得到有效调节。今天,研究人员通常使用闭塞体积描记法的接触(或张力测量)方法来测量肢体的血流量。这种方法基于记录肢体的体积或直径的变化,因为其在静脉闭塞期间充满血液。

一种影响血流的方法,当通过在不中断动脉的情况下对手臂施加轻微压力来停止静脉流出时发生阻塞。结果,可以确定血流量等于由于来自心脏的血液流动引起的肢体体积的增加。但是,接触测量系统很难配置和使用。另外,这种方法很昂贵并且需要适应每个新患者。

为了克服标准方法的局限性,ITMO大学和Almazov国家医学研究中心的科学家开发了一种用于测量上肢血流的非接触式系统。它基于光电容积描记术。该技术能够使用绿光吸收的视频记录来跟踪皮肤血液供应的变化。当绿光照射红细胞时,反射波会改变其偏振。摄像机仅记录此修改后的信号,并在最强烈的情况下进行跟踪。静脉闭塞期间光吸收增加的原因可以通过红细胞数量的增加来解释,最可能是由于皮肤上层的小静脉的扩张。

为了评估使用新系统测量的准确性,科学家们进行了一系列实验并比较了传统方法和新方法获得的值。对健康志愿者进行实验测量。记录几个静脉阻塞周期的信号。通过一种新方法获得的冷应力对血管工作的影响,几乎完全符合传统测量结果。

“在这个研究项目中,我们使用四个摄像头进行非接触式测量,以确保从手的各个侧面记录信号。这样我们就可以识别信号的异质性,如果由于毛细血管的工作方式不同而发生我们开发了专门的软件,订购和组装了同步和同时处理来自四台摄像机的数据流所需的设备。然而,在研究过程中,我们看到差异不是很大,这意味着未来的测量可以只使用一台摄像机进行测量,“ITMO大学国际科学与技术中心”计算光学,光子学和图像可视化“成员Alexei Kamshilin评论道。

所提出的方法不直接测量皮肤和肌肉的总血流量。然而,研究已经证实,皮肤血流的测量受到与肢体中的一般血流相同的调节作用。所提出的非接触式方法在准确性方面并不逊色于传统方法,但它更便宜,更易于使用,适用于大多数患者,并且不仅可以应用于上肢而且可以应用于下肢而无需额外的优化。目前,科学家正在努力调整所提出的腿部方法。

研究人员发现,通过记录静脉闭塞期间皮肤对绿色吸收的变化,可以确定其上层的血流状态。改变实验条件会影响血管的张力并影响血流速度。这允许通过神经系统和其他控制机制评估血管阻力调节。在许多疾病中观察到这种调节缺陷,伴随着神经和血管的损伤。

“我们的最终目标是创建一种方便的医疗设备,用于评估上肢和下肢的血流量,因为腿部血流障碍的登记具有重要的额外诊断潜力。因此,在糖尿病中,并发症最常影响下肢的皮肤甚至有“糖尿病足”这个词。这项新技术对于从事下肢静脉曲张治疗的内分泌学家和血管外科医生都很感兴趣,以及动脉粥样硬化患者的血流量。与此同时,在预防和治疗最有效的疾病的早期阶段,可以建立许多调节变化,“功能诊断部门成员Oleg Mamontov说。 Almazov中心。

来源: ifmo

研究表明,非侵入性成像可以检测阿尔茨海默病

两项研究的结果表明,一种新的非侵入性成像设备可以在几秒钟内看到阿尔茨海默病的迹象。研究人员表明,阿尔茨海默氏症患者眼睛后部视网膜中的小血管会发生改变。即使有阿尔茨海默病家族史但没有症状的患者也会出现这些迹象。他们表明,他们可以区分患有阿尔茨海默氏症的人和仅有轻度认知功能障碍的人。这些研究的结果将在AAO 2018年,即美国眼科学会第122届年会上公布。

一种称为光学相干断层扫描血管造影(OCTA)的新型精确和非侵入性成像已经帮助了近期关于眼睛与阿尔茨海默氏症的关系的研究。它使医生能够看到眼睛后部最小的静脉,包括通过视网膜移动的红细胞。

由于视网膜通过视神经连接到大脑,研究人员认为视网膜及其血管的恶化可能反映了大脑血管和结构的变化,从而为疾病提供了一个窗口。处理。

诊断阿尔茨海默氏症目前是一项挑战。一些技术可以检测疾病的迹象,但是对于筛查数百万人来说是不切实际的:脑部扫描是昂贵的并且脊柱式水龙头可能是有害的。相反,通常通过记忆测试或观察行为改变来诊断疾病。当这些变化被注意到时,疾病就会发展。尽管没有治愈方法,但早期诊断至关重要,因为未来的治疗可能在早期治疗时最有效。早期诊断还可以为患者及其家人提供计划未来的时间。

这项最新研究的目标是找到一种快速,廉价的方法,以便在最早的迹象中检测出阿尔茨海默氏症。

杜克大学的研究人员使用OCTA比较阿尔茨海默病患者的视网膜与轻度认知障碍患者的视网膜以及健康人群。他们发现阿尔茨海默氏症组的眼后部有小的视网膜血管流失,视网膜的特定层更薄。即使是轻度认知障碍的人也没有表现出这些变化。

眼科医生和主要作者,杜克大学眼科学教授Sharon Fekrat,以及杜克大学眼科副教授Dilraj Grewal M.D.及其研究团队希望他们的工作能够对患者的生活产生积极影响。

“这个项目满足了巨大的未满足需求,”Fekrat博士说。 “目前的技术,如脑部扫描或腰椎穿刺(脊髓穿刺),不可能筛查患有这种疾病的患者数量。几乎每个人都有一个受阿尔茨海默氏症影响的家庭成员或大家庭。我们需要更早地发现疾病并介绍早些时候治疗。“

由于基因在阿尔茨海默病的发病和发展过程中起着重要作用,以色列谢巴医疗中心的另一组研究人员检查了400名有家族病史的人,但他们自己没有出现任何症状。他们将视网膜和脑部扫描与那些没有阿尔茨海默氏症家族史的人进行了比较。

他们发现,有家族史的人视网膜内层较薄。脑部扫描显示,他们的海马体,即首先受该疾病影响的大脑区域,已经开始萎缩。两个因素,更薄的内部视网膜层和更小的海马体,与认知功能测试中的评分更差相关。

“当疾病远远超出可治疗阶段时,脑部扫描可以检测出阿尔茨海默病,”首席研究员Ygal Rotenstreich M.D.说,她是Sheba医疗中心Goldschleger眼科研究所的眼科医生。 “我们需要更快地进行治疗干预。这些患者的风险很高。”

来源: aao

新发现突出了炎症成分在动脉粥样硬化发病机制中的重要性

动脉粥样硬化的主要特征之一是动脉壁的内膜层中脂质的积累。在动脉粥样硬化斑块中,吞噬细胞如巨噬细胞吞噬致动脉粥样硬化的低密度脂蛋白(LDL)颗粒,但不能加工它们,因此变成泡沫细胞,具有充满脂滴的细胞质。泡沫细胞的特征在于几个典型特征:它们具有降低的迁移能力,同时显示增强的促炎细胞因子的产生。因此,泡沫细胞参与维持病变中的慢性炎症。与正常巨噬细胞相比,这种表型变化应该基于这些细胞的基因表达模式的变化。泡沫细胞形成的研究对于我们理解动脉粥样硬化的发病机制以及开发新型诊断和治疗工具至关重要。然而,到目前为止,关于在巨噬细胞转化为泡沫细胞期间发生的基因表达变化知之甚少。

先前的研究已经显示了几种基因在巨噬细胞中上调或下调以响应氧化的LDL,已知其为致动脉粥样硬化。在上调的基因中有清道夫受体SCA和CD36,核受体PPARγ,LXRα和RXRγ,以及胆固醇外排蛋白ABCA1。关于炎症反应,修饰的LDL似乎引发具有抗炎活性的基因的上调,例如IL1-RA,DSCR1,膜联蛋白1和Burton的酪氨酸激酶抑制因子SH3蛋白,并且下调了许多亲 - 炎症基因,包括白三烯A4水解酶,组织蛋白酶G,弹性蛋白酶2,RNase A家族2和3蛋白,细胞色素b-245和CD64。然而,现代强大的工具,如转录组分析,可以提供有关动脉粥样硬化斑块发展过程中基因表达模式变化的更详细数据,并揭示基因表达模式与病理表型改变之间的因果关系。

我们对致动脉粥样硬化LDL处理的巨噬细胞进行了转录组分析,导致细胞内胆固醇积聚。我们使用上游分析策略对表达变化进行因果解释。该策略有三个主要步骤:(1)分析鉴定的差异表达基因的启动子和增强子,以鉴定参与研究过程的转录因子; (2)重建激活这些转录因子的信号通路; (3)确定这些途径的主调节剂。

在这项研究中,我们使用含有不同脂蛋白的样品处理的人单核细胞来源的巨噬细胞:高密度脂蛋白(HDL),天然LDL,不会在培养细胞中诱导胆固醇积聚,以及3种类型的改良致动脉粥样硬化LDL(氧化LDL) ,乙酰化LDL和脱唾液酸化LDL)。在该实验中,低浓度的天然LDL和HDL不会增加培养的巨噬细胞中的总胆固醇或酯化胆固醇含量。在与物质一起温育后,从细胞中分离mRNA并使用HiSeq 1500上的高通量测序进行分析。

在这项研究中,我们发现了27种转录因子,包括c-Ets,GR-α,BRCA1,E2F-1,E2F-6和EGR-1,​​它们可能是由改良的致动脉粥样硬化LDL诱导的基因表达变化的原因。这些转录因子用于鉴定负责调节大片段差异表达基因的主调节因子(基因和蛋白质)。最可靠的鉴定的主要调节因子是IL7R,TIGIT,CXCL8,F2RL1,EIF2AK3,IL7,TSPYL2,ANXA1,DUSP1和IL15。在本文的讨论部分,我们将详细介绍这些主调节器。一般而言,由致动脉粥样硬化LDL诱导的巨噬细胞中脂质积累而上调的基因主要参与炎症和免疫应答,而不是胆固醇代谢。我们的研究结果表明,胆固醇积聚不是导致先天免疫反应的可能性,而是免疫反应是细胞对改良LDL反应的结果。这些结果突出了炎症成分在动脉粥样硬化发病机制中的重要性。

来源: benthamscience

科学家发现了生殖支原体所使用的细胞粘附机制

来自巴塞罗那分子生物学研究所(IBMB-CSIC)和生物技术与生物医学研究所(IBB-UAB)的研究人员发现了生殖支原体(Mgen)粘附于人体细胞的机制。这种粘附对于细菌感染的发作和随后的疾病发展是必不可少的。

该研究发表在Nature Communications杂志上,由IBMB-CSIC结构生物学部门研究讲师Ignacio Fita和IBB-UAB分子生物学实验室研究员Oscar Quijada和JaumePiñol领导。这项工作的第一作者是IBMB-CSIC的博士后研究员David Aparicio。

Mgen是一种新兴病原体,负责几种传染泌尿生殖系统疾病。在男性中,它是尿道炎的最常见原因(15-20%),而在女性中,它与宫颈炎,盆腔炎(PID),早产和自然流产有关。

到目前为止,众所周知,由于称为粘附素的蛋白质可以识别特定的细胞表面受体,因此可以坚持泌尿生殖道。在Mgen的情况下,这些细胞受体通常称为唾液酸。其他重要的病原体如流感病毒也使用唾液酸来粘附细胞。

在这项研究中,IBMB-CSIC研究人员确定了Mgen的P110粘附素与这些细胞受体相互作用的三维结构。

“我们制造了P110粘附素的蛋白质晶体与唾液酸结合,并使用X射线确定蛋白质中原子的确切位置,我们能够破译三维结构”,IBMB研究员David Aparicio解释说。实验在位于CerdanyoladelVallès的ALBA Synchrotron的Xaloc光线上使用X射线晶体学进行。

与此同时,IBB-UAB科学家对人体细胞进行了体内研究,并证明P110蛋白特定位点的突变阻止了Mgen的粘附。这些结果对于确认从三维结构获得的信息是基础。

该结果允许更好地理解Mgen与人细胞相互作用的分子基础。 “一方面,我们已经获得了关于定植过程的关键信息,即病原体如何与宿主细胞接触。另一方面,它允许我们开发能够阻断Mgen细胞粘附的替代药物,例如作为模仿人类细胞受体的分子,或刺激可抑制这些粘附素功能的抗体的形成,“IBB研究Oscar Quijada解释说。

该研究已经导致国际专利申请和与Vall d'Hebron校区的微生物学系和研究小组的新合作,目的是抵抗新抗药性的出现。

抗生素耐药性
目前,Mgen感染与淋病感染一样频繁,淋病感染是最常见的性传播疾病之一。此外,Mgen正在成为一种能够抵抗所有可用抗生素的超级细菌,它很快就会让人类无法替代抗感染药物。了解感染背后的机制可以帮助定义可以对抗它的新疗法。

抗生素耐药性上升到危险的高水平。通过遗传变化,许多细菌已经发展出抗生素抗性并继续自我繁殖的能力。虽然这是一个自然过程,但这些药物的使用和滥用不足正在加速这一过程。

鉴于Mgen对所有可用抗生素产生抗药性,寻找替代治疗策略至关重要。由于能够在分子水平上定义粘附,所获得的结果对于新药物的设计是必不可少的。

来源: uab
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