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我国科学家开辟全新细胞炎性坏死研究领域

来自: www.jinanrx.com   时间: 2019-10-12

“这项高度原创的研究工作揭开了多年来一直潜伏在炎症领域的”黑匣子“。它是炎症领域的一个重要里程碑,具有”非常重要性“。国际权威的四位评论家期刊《自然》对伦敦当地时间下午6点(北京时间9月17日凌晨1点)在线发表的文章发表评论。该文章是关于细胞炎性坏死的关键分子机制的分析。北京生命科学研究院高级研究员,研究员邵峰博士。

据报道,这一发现解决了一个重要的科学问题,为痛风,败血症和家族性地中海热等免疫疾病的治疗提供了理论指导,开辟了细胞炎症性坏死研究的新领域。

了解细胞炎症性坏死的分子机制对于治疗自身免疫性疾病或炎症性疾病非常重要。

邵峰说,在成年人体内,每天约有500亿至700亿个细胞死亡,其中大多数是主动自杀。这种细胞“自杀”有助于人类去除已经完成正常生理功能并且在体内不再需要的细胞,并控制癌细胞或其他功能失调细胞的增殖。同时,细胞自杀也是消除各种微生物病原体的重要手段。

“有几种细胞自杀,其中最重要的是细胞炎性坏死(科学名称是烧灼细胞死亡)。邵峰说,这种细胞死亡可以激活强烈的炎症反应,外部症状包括发烧,肿胀,疼痛等。

“细胞坏死和炎症在对抗人体感染方面发挥着至关重要的作用。想象一下细胞是一个'小房子',病原体隐藏在'小房子'中,在那里它们复制和繁殖,最终可能导致细胞和身体功能障碍,感染,在这种情况下,最好的方法是爆炸'小房子',暴露病原体,并释放信号,以招募和激活身体免疫系统的其他吞噬细胞,以消除病原体。“沉峰说,细胞炎症坏死是一种“爆炸”细胞“小房子”的有效方法,这些小房子被病原体侵入并激活免疫系统。

“然而,细胞炎性坏死是一把双刃剑。”邵峰解释说,当由于基因突变而在人体内发生异常细胞炎症性坏死时,它可引起各种自身炎症或自身免疫性疾病,如痛风。同时,过度的细胞炎症性坏死也是细菌感染引起的内毒素休克和败血症的最重要原因。 “因此,了解细胞炎症性坏死的分子机制对于治疗这些疾病非常重要。”

去年,研究报告显示HIV(人类免疫缺陷病毒)感染和艾滋病也与细胞炎症性坏死密切相关。 “如果这项研究证明是正确的,那么它可能为避免艾滋病毒感染和治疗艾滋病提供新思路。”邵峰说。

通过系统筛选近22,000个基因,我们最终捕获了细胞炎性坏死的“杀手”

“只有在分子水平上才能了解细胞炎症性坏死的过程,才能有针对性地开发药物。”邵峰介绍,自20世纪90年代以来,细胞炎症性坏死是国际生命科学领域的热门话题,目前全球几家顶级实验室的科学家正在破译细胞炎性坏死的代码。令人遗憾的是,迄今为止,科学界对其所具有的分子机制知之甚少。

“在人体细胞内,有触觉、听觉和视觉系统,可以识别致病性感染。邵峰说,这些蛋白酶类似于蛋白质“剪刀”,其主要功能是切割其他蛋白质。先前的研究表明,细胞的炎性坏死主要是由两个剪刀完成的,其中一个是早在20世纪90年代初科学家就发现的 caspase-1,它在感知各种病原体后接受先天免疫系统的指令;另一个是0 scis。聚砜X1772 caspase-4通过直接鉴定细菌内毒素分子,负责病原菌感染的检测,是控制内毒素休克、细菌败血症等严重疾病发生的关键因素。”20多年来,科学家们一直不清楚这些剪刀切下什么样的蛋白质会引发炎症性坏死。”

六年前,邵峰实验室开始关注这一国际热点领域。在北胜研究所基因中心和高通量测序中心的众多同事的帮助下,博士生石建金和博士后赵跃通过最新的基因组编辑技术,对中国人的近个基因进行了全面、系统的筛选。他发现了人类基因组,并最终在细胞中发现了炎症坏死。蛋白gsdmd起着关键作用。研究表明,当蛋白质从细胞中去除时,炎症坏死就不再发生。

深入研究

一方面,我们应该在继续抓捕其他凶手的同时开始药物开发。

“对于疾病的治疗,gsdmd蛋白是一个很有前途的新药靶点。”邵峰说,他们已经开始研发药物。第一步是开发gsdmd蛋白抑制剂,然后细化分类,针对不同的疾病开发不同的药物。这将是一个漫长的过程,最快也需要五年的时间。

是什么让邵峰更加兴奋的是,有不止一个“杀手”。 “我们的研究表明,GSDMD属于Gasdermin完全不知道的一类蛋白质。该家族还包括GSDMA,GSDMB,GSDMC,DFNA5和DFNB59等成员。这些类似GSDMD的”杀手“天生就是天生的。系统的其他顺序,它也可以导致细胞的炎性坏死。它们分布在人体的不同部位,都是单线接触。谁是'在线',发出什么样的指示,以及什么是病原体?目前尚不清楚。邵峰说。

“在炎症性坏死研究中仍有许多尚未解决的谜团。在开发药物时,我们也在捕捉其他'杀手'。”邵峰说,鉴于细胞炎症坏死的自身免疫性疾病,败血症,艾滋病等疾病。设计针对GSDMD和相关蛋白的药物的重要作用可能有助于人们治疗这些疾病。原标题:捕获细胞炎性坏死的“杀手”为治疗痛风,败血症和家族性地中海热提供了理论指导。

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