《PNAS:揭示免疫系统抑制血吸虫感染的新机制》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-05-16
  • 在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现作为一种对人体防御病毒很重要的蛋白,I型干扰素在抑制感染血吸虫的小鼠的炎症方面起着关键作用。这一发现可能会导致对血吸虫病患者的有效治疗,其中血吸虫病(schistosomiasis)是一种在全球仅次于疟疾的最流行的寄生虫病。相关研究结果近期发表在PNAS期刊上,论文标题为“The balance between gasdermin D and STING signaling shapes the severity of schistosome immunopathology”。论文通讯作者为宾夕法尼亚州立大学农业科学学院免疫学助理教授Parisa Kalantari博士。

    血吸虫是水传播的寄生虫,在全世界感染了超过2.5亿人。血吸虫病的症状包括发痒皮疹、发烧、发冷、咳嗽和肌肉疼痛,以及严重的腹痛、肝脏和脾脏肿大,最严重的情况下甚至死亡。血吸虫病在非洲、南美洲和亚洲最为流行。血吸虫生活在淡水中,可以感染进入溪流或湖泊纳凉、游泳或洗澡的人。血吸虫病的再感染率很高---即使某人已经康复,当他们再次进入水中时也会再次感染。

    尽管一种名为吡喹酮(Praziquantel)的药物对治疗某些病例很有效,但某些血吸虫虫株对这种药物有抗药性,而且没有疫苗来治疗这种疾病。尽管大多数被血吸虫感染的人都会患上轻度的血吸虫病,但是在5%~10%的病例中,这种疾病是严重的,会危及生命。

    Kalantari说,“如果你考虑到2.5亿人中的大约5%~10%,这仍然是很大的痛苦。这就是为什么开发更多的疗法来治疗这种疾病很重要。”

    Kalantari和她的研究生们旨在了解为什么有些人仅患上轻度的血吸虫病,而其他人则患上严重的血吸虫病。

    她说,“导致如此大的病理差异的分子机制还不是很清楚。为了更多地了解这些分子机制,我的实验室专注于研究血吸虫病小鼠模型中的免疫反应和免疫病理学,该模型与人类患者有着显著的相似性。”

    Kalantari解释说,许多血吸虫病症状是由身体对这种寄生虫产生的虫卵作出反应引起的。虽然大多数虫卵被排出体外,但有些虫卵却被困在多种身体组织中,损害了肝脏等器官。免疫细胞开始行动,试图摆脱血吸虫卵。这种免疫反应导致了肉芽肿---紧密聚集的免疫细胞区域---和炎症的产生。

    Kalantari和她的同事们发现了一种免疫机制,它可以保护宿主不发生严重的免疫病理学--也就是说,这种机制会导致较小的肉芽肿和较少的炎症。Kalantari说,“因此,我们可以观察到I型干扰素对宿主有保护作用,它对减少和抑制炎症很重要。”

    在他们的研究中,Kalantari和她的同事们发现了影响宿主对血吸虫的免疫反应的第二种机制。他们发现在患有严重血吸虫病的小鼠的特定免疫细胞中存在高水平的gasdermin D,即一种与免疫系统对感染的反应过于强烈有关的蛋白。这种炎症分子可以抑制保护性的I型干扰素途径,导致炎症和严重疾病。

    Kalantari的发现代表了在理解这两种分子途径方面的一个重大进展。她说,“当涉及到对人类健康的影响时,了解这两种途径如何运作可能会导致人们开发能够治疗血吸虫病和其他炎症的新策略,如干扰素疗法。”

    参考资料:

    Parisa Kalantari et al. The balance between gasdermin D and STING signaling shapes the severity of schistosome immunopathology. PNAS, 2023, doi:10.1073/pnas.2211047120.

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/efc7e7082618.html
相关报告
  • 《研究揭示抗病毒感染新机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2019-06-03
    • 最近一项研究揭示了治疗病毒感染和提高抗癌免疫力的潜在治疗策略,相关结果发表在《Cell》杂志上。 在这项研究中,威克森林学校大学的研究者们发现,增强人体生产I型干扰素的水平,能够帮助清除病毒感染。 干扰素是一组信号蛋白,由宿主细胞响应几种病毒的存在而产生和释放。在一个典型的情况下,病毒感染的细胞会释放干扰素,导致附近的细胞加强其抗病毒防御。干扰素还有助于免疫系统对抗癌症,并可能减缓癌细胞的生长。 在这项研究中,作者发现,RIG-I样受体(RLR)介导的干扰素(IFN)生产,这在提升了病毒清除和癌症免疫监视的宿主免疫中发挥了举足轻重的作用。此前研究表明糖酵解是分解葡萄糖以提取细胞代谢能量的第一步,而作者们发现,在RLR激活期间。糖酵解过程受到了抑制,而这种抑制效应是IFN -I产生的关键。利用药理学和遗传学方法,科学家们表明,通过乳酸脱氢酶A(LDHA)失活减少乳酸可以增强I型IFN的产生,从而保护小鼠免受病毒感染。 作者称,I型干扰素(IFN)在宿主防御病毒感染和癌症免疫监视中起着至关重要的作用。对此,作者计划在其他动物模型中进行额外的研究,为潜在的临床试验做准备。
  • 《研究揭示 植物免疫系统监控病毒全新机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-12-27
    • 开发植物的抗病基因是防控病虫害最经济也最高效的手段,但植物是如何识别病原微生物、并在此基础上激活自身免疫系统的,一直是植物病理学领域的核心科学问题。近日,《自然》上在线发表的一项研究揭示了植物与病毒间是如何开展抗病“攻防战”的。   在植物细胞的防御体系中,激素信号系统在抵御病毒等病原微生物的侵染中发挥重要作用。激素受体是激素信号启动的关键开关。免疫受体也是植物抗病系统启动的关键开关。南京农业大学植物保护学院教授陶小荣等人在此次研究中发现,当激素受体被攻击,辣椒会迅速启动免疫系统,通过该系统的免疫受体以“瞭望塔”的方式监测敌情,并且进化出一种与激素受体一样的结构,引诱病毒对其发起类似攻击,进而顺利激活免疫通路,歼灭病毒。   “NLR免疫受体是触发植物防御系统的核心开关。”陶小荣表示。在没有病毒的时候,NLR免疫受体这个“开关”处于关闭状态,此时植物的抗病性不启动;当病毒入侵时,NLR免疫受体“开关”就会打开,植物的抗病性就会启动,并引发下游一系列抗病反应。激素介导的抗病是一种基础抗病性,是一种比较弱的抗性。NLR免疫受体蛋白介导的抗病性则是非常强烈持久的抗病性,可以有效地灭除病原菌,在抗病作物的生产应用上具有广阔的前景。   “这项研究清晰地解析了病毒与作物之间的作用机理和植物抗病的机制,为植物免疫学研究提供了新的思路。”中国工程院院士康振生如是评价。