炎性肠病发病机制研究取得重大突破

  近日,一项刊登在国际杂志PNAS上的研究报告中,来自德州大学西南医学中心(UT Southwestern Medical Center)的研究人员通过研究鉴别出了一种能够保护机体肠道免于炎性肠病(IBD)的关键基因。

  文章中研究者发现了名为Gatm基因会发生突变,同时利用CRISPR/Cas9基因编辑技术证实了该基因和炎性肠病之间的关联,Gatm基因是机体肠道粘膜屏障快速补充所必需的,而肠道的粘膜屏障能够帮助肠道抵御细菌诱发的炎症。

  诺奖得主Bruce Beutler教授指出,Gatm基因是机体肌酸合成所需要的,肌酸是在肝脏中产生的一种特殊物质,其能够转移到肠道屏障细胞中并且促进这些细胞以一种有效的方式来利用这些能量。

  炎性肠病(IBD)主要包括机体肠道慢性或复发性的免疫反应,以及炎性病变,据美国CDC数据显示,溃疡性结肠炎和克罗恩病是常见的两种炎性肠病,溃疡性结肠炎目前仅限于大肠组织,而克罗恩病似乎会影响消化道的任何部位。

  正常情况下,机体会维持一种特殊的平衡,即肠道对病原菌产生反应的能力以及对正常帮助机体消化的共生菌的耐受性之间的平衡。

  为了深入理解肠道的粘膜屏障,研究人员表示,肠道就好比战斗间歇期间的战场一样,通常情况下粘液会沿着肠道流动并且形成粘膜屏障,形成的特殊粘膜屏障能够保护肠壁抵御病原菌和有益菌的侵袭,然而如果细菌能够穿过粘液层并且到达肠壁,终就会引发肠道炎症发生。

  在实验中,研究人员对小鼠进行工程化操作使其携带两个拷贝的隐性Gatm基因突变,这样的小鼠就会表现出和IBD患者一样的症状,即腹泻、体重降低以及肠道粘膜细胞死亡;

  当小鼠摄入含有肌酸的饮用水时这些症状就会明显改善,本文研究表明,肌酸能够为粘膜屏障的快速补充和恢复提供能量来源。

  研究者Beutler说道,Gatm基因以及其它负责细胞能量动员基因的突变或许能够解释很多人类个体患IBD的原因。

  IBD是一种慢性、易复发且容易缓解的疾病,消化道内壁组织的恢复是患者症状长期环节的关键;

  当前疗法主要关注于如何降低患者机体的炎性反应,然而肠道内壁细胞和粘膜层的正常愈合对于患者疾病的环节也至关重要,本文研究就发现肠道的愈合过程需要有效的能量代谢。

  后研究者表示,阐明上述基因的作用原理对于理解人类炎性肠病的发生机制非常关键,当然对于开发新型疗法来抵御炎性肠病也提供了新的希望。

  如今研究人员Beutler发现了一个重要受体家族,其能够促进哺乳动物感知感染,并且诱发强大的炎性反应。后期研究人员还将继续深入探索寻找更多引发炎性肠病的分子机理。

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