隐性麻疯病菌致病机理:抑制维生素D依赖性免疫反应

2012-02-06 14:41 来源:丁香园 作者:子不语mandy
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加州大学洛杉矶分校的研究小组发现,引起麻风病的病原体具有一种不寻常的能力,它通过抑制重要的身体防御抗菌反应来避开人体免疫系统。

在早期的实验室研究中,研究人员发现,麻风病病原体分支杆菌能够降低和避开免疫活性依赖于维生素D,维生素D是一种在人体抗感染斗争中起着至关重要作用的天然激素。

病原体操控着由核糖核酸组成的小分子micro-RNA,它们参与信息运输,帮助调节基因以指示细胞活性,包括免疫系统防御。micro-RNA是短的RNA,不参与指示细胞活性的蛋白质的编码,相反,它们结合到RNA上编码蛋白质并抑制它们。

这些发现出版在1月29日的在线Nature医学杂志上,说明了传染性疾病的病原体如麻风病分支杆菌是如何利用micro-RNA影响免疫系统应答的。

“我们可能发现这些小的micro-RNA被病原体利用削弱了我们的免疫反应。”研究的第一作者,Philip T. Liu博士说。他现任加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院皮肤病学部和骨科医学研究中心助理教授。“为了更好的理解病原体是如何避开我们的免疫细胞的,我们设计了更为有效的理疗法,提高对这些如麻风病的感染的免疫反应。”

麻风病,世界上已知的最古老的疾病之一,一种感染皮肤,外周神经,上呼吸道及眼部的慢性感染,可导致手部面部足部的毁容缺陷。2008年,根据世界卫生组织报道,全世界范围内有249,000例新增病例。

为了研究,研究人员比较了来自两种麻风病皮肤损伤组织的micro-RNA:块状麻风病,温和且更容易控制;瘤型麻风病,更为严重引起全身的广泛感染。

科学家们识别出13种区别两种类型麻风病的micro-RNA。更为常见的瘤型麻风病中发现的micro-RNA似乎靶向指导关键免疫细胞的基因,包括巨噬细胞和T细胞。

研究小组发现了一个特别的micro-RNA,hsa-mir-21,抑制了基因活性,该基因作用于维生素D依赖性免疫的抗感染途径。当研究人员消除巨噬细胞中的hsa-mir-21时,细胞又能够再次杀死细菌。

“麻风病病原体通过调节关键的,免疫系统基因能够有效的避免宿主免疫应答。”主要研究者Robert Modlin说,加州大学洛杉矶分校的克莱因教授皮肤科和格芬医学院皮肤科主任。“这就像敌人向你的作战部队发送了假情报,告诉他们降低了他们的武器。”

为了测试这种micro-RNA对其他感染的重要性,研究人员将hsa-mir-21引入人体巨噬细胞,随后它将在实验室中感染肺结核。研究人员发现,micro-RNA似乎抑制了巨噬细胞杀死细菌的能力。

研究人员同时声明,感染麻风病的免疫细胞的免疫活化作用四倍降低了麻风病细菌的生存能力——但仅当hsa-mir-21活性沉默时。实际上,这种micro-RNA抑制免疫活力的过度表达导致细菌生存力上升了5倍。
“我们很惊讶于这个引人注目的效果,即使单个的micro-RNA具有时免疫细胞抗感染的能力。”刘说道。
另外,研究小组发现,在麻风病感染的发病18小时后,这个micro-RNA就在人体免疫细胞中发现。研究人员说,在如此早期的感染中就发现了micro-RNA说明它可能在实际的疾病发展中起了重要作用。
进一步的研究麻风病中的单个micro-RNA可能提供分析其他micro-RNA的结构,以帮助确定它们在调节免疫应答中的累积作用。
研究人员说,这种micro-RNA很小,因此发展消除它们的治疗法是非常可能的。

“我们发现将补充维生素D与基因靶向治疗结合为麻风病和其他的慢性传染病提供了一个最佳的治疗方案。”Modlin说,他是加州大学洛杉矶分校的皮肤医学和皮肤病学研究部的副主席,也是医学及微生物学,免疫学和分子遗传学的特聘教授。

Modlin 补充到:“维生素D缺乏症与一些感染与自身免疫疾病、心血管疾病及癌症有关,我们的研究表明micro-RNA能够改变维生素D反应并有助于疾病的病理研究。”

哈佛大学的Barry Bloom博士表示赞成,他虽然不是本项研究的作者,但是也是这一领域研究队伍的一部分。

Bloom说:“这种新方法在探索抗药性病原体的治疗上特别有价值,比如治疗一些形式的肺结核,抗菌治疗已经出现越来越多的问题。”

编辑: 李林栋

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