《科学家有望开发出早期诊断1型糖尿病的新技术》

  • 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:2018-07-23
  • 近日,来自皇家墨尔本理工学院等机构的科学家们通过研究开发出了一种进行1型糖尿病早期检测新技术,这种技术能够准确预测儿童是否有患慢性疾病的风险。目前并没有1型糖尿病的早期诊断技术,当人们被诊断为1型糖尿病时,其机体胰腺中70%产生胰岛素的细胞都已经被破坏了。

    于是研究人员就希望能够开发出一种新型检测试剂盒来作为新生儿1型糖尿病的标准诊断工具,对新生儿进行有效检测,并且促进糖尿病患儿的治疗,有效延缓其疾病的进展。这项研究中,研究人员将在芯片上的实验技术应用于产胰岛素的β细胞的研究中。研究者Vipul Bansal说道,我们所开发的检测试剂盒非常廉价且有效,而且使用也很方便,其并不需要专业的技术知识或昂贵的分析。

    在疾病进展之前有效发现病症或许能够有效改善每年确诊为1型糖尿病的2400名澳大利亚人的健康。1型糖尿病是一种终身性的自身免疫性疾病,其在全球影响着大约54.2万人儿童的健康,而且近年来被诊断为1型糖尿病的成年人的数量越来越多。

    研究人员所开发的新型技术能利用微型芯片和传感器来检测机体血液中的标志物,而这些标志物能够有效识别患者机体早期β细胞的缺失。β细胞中存在于胰腺中,其是机体制造胰岛素的唯一途径,胰岛素是一种糖调节激素,而1型糖尿病患者机体无法制造胰岛素。来自悉尼大学的研究人员此前通过研究发现,血液中大约有20种生物标志物能够准确预测机体β细胞的健康。

    这项研究中,研究人员旨在开发出一种即时监测设备来检测上述的生物标志物,并且快速得出结果。研究者Ravi Shukla表示,他们目前已经开发出了一种包被特殊纳米颗粒的传感器,这种传感器能够有效地检测选择性生物标志物的存在,如果机体血液中存在某种特定分子时,其还能发生颜色变化。

    下一步研究者希望能够扩展这种传感器的能力,将其浓缩到一个微流控芯片上,而芯片的大小相当于一张邮票。这种微流体芯片包含微型通道和泵,其能准确控制液体的流动,由于血液在微流体系统中很难被处理,于是研究人员率先开发出了一种新技术来避免对样品进行特殊处理。研究者Arnan Mitchell教授说道,最后我们将为卫生专业技术人员开发出一种简单且可靠的工具,我们所构建出的设备原型能够对患者的血液进行分析并给出评分,来指示其患1型糖尿病的风险。

    研究人员的最终目的就是减缓或抑制人们1型糖尿病的发展,这种新型检测技术还能明显加速研究人员开发治疗或抑制1型糖尿病开端或进展的新型疗法。研究者表示,该设备的各个部件都能正常工作,而他们所面临的挑战就是讲传感器和芯片整合到一个易于使用的设备中。后期他们将会进行更为深入的研究来实现这一目的。

  • 原文来源:https://medicalxpress.com/news/2018-07-technology-early-diabetes.html
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    • 编译者:hujm
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    • 近日,一项刊登在国际杂志Nature Immunology上的研究报告中,来自辛辛那提儿童医学中心等机构的科学家们通过研究在小鼠机体中描述了一种完整的新型分子过程,其或能诱发T细胞驱动的炎症并引发不同的自身免疫性疾病;相关研究结果对于治疗多种疾病都有一定的意义,比如多发性硬化症、1性糖尿病和炎性肠病等,同时还有望帮助研究者寻找新型疗法来治疗自身免疫性疾病。 研究者Chandrashekhar Pasare表示,目前我们正在多种人类细胞中检测所发现的分子过程,同时还与其他研究人员合作收集来自多发性硬化症、关节炎和其它自身免疫性疾病患者所捐献的细胞样本。在过去10年里,研究人员认为,免疫系统蛋白IL-1b(细胞因子白介素1-β)与多种自身免疫性疾病发病相关,阻断或抑制IL-1b的药物和抗体能用来有效控制多种类型的自身免疫性疾病患者的疾病症状,截止到目前的研究中,研究人员还并不知道机体是如何制造IL-1b的,尤其是在自身免疫期间,这或许就明显限制了研究人员开发治疗自身免疫性疾病的新型疗法。 此前研究人员认为,IL-1b的产生需要激活一组免疫系统蛋白分子,这些蛋白分子能够组成炎性小体(inflammasomes),随后研究者发现,炎性小体能够扮演系统性的传感器来激活炎症,从而诱发所谓的自身炎性疾病,这不同于自身免疫性疾病。研究者Pasare及其同事通过研究发现,不同于炎性小体的是,在自身免疫过程中,一种不同的分子途径能够在完全独立于炎性小体的情况下加速机体炎症反应,这种分子过程能被髓样细胞和CD4阳性T细胞之间的相互作用所诱发,从而帮助攻击有害细菌、病毒和其它微生物;幸运的是,在自身免疫的情况下,免疫系统能够攻击并破坏健康组织。 当无法发挥驱动自身免疫功能的角色时,IL-1b通常会被当做抗微生物免疫的刺激剂,但在自身免疫过程中,研究者却在小鼠模型机体中发现,自身反应性T细胞、巨噬细胞和树突细胞能通过另外两种分子(TNF和FasL)来发挥作用,从而产生过量的IL-1b。研究者Pasare解释道,这意味着我们的研究发现有一定的意义,首先,在感染并不存在时IL-1b也能被制造,而且在自身免疫状况下,T细胞能作为IL-1b的主要驱动子。 研究者指出,靶向作用炎性小体所产生的IL-1b的疗法或许在治疗自身免疫性疾病上存在一定限制,证实因为,自身反应性T细胞具有驱动炎症的自身机制,而且其能独立于炎性小体发挥作用。靶向作用IL-1b产生过程中的TNF和FasL通路或许有望有效治疗人类的自身免疫性疾病。 最后研究者强调,由于临床前的研究发现时通过对实验室模型进行研究所获得的,因此该研究结果是否能转化到在临床中对患者进行治疗还为时尚早;首先研究人员需要进行额外大量的临床前研究,目前抗TNF疗法已经在临床中用于治疗某些自身免疫性疾病了,而且进一步阻断FasL或许也能作为一种有效的疗法来治疗自身免疫性疾病,后期研究人员还将继续深入研究在临床前模型中进行更多检测。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 拉沙热(Lassa fever)是一种在西非地区非常常见的病毒性疾病,尽管在严重病例中其死亡率为15%,但在孕妇中的死亡率高达90%,而且拉沙热还会导致四分之一患者失聪,目前并没有疫苗或抗病毒药物来帮助预防拉沙热。近日,一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Proximity interactome analysis of Lassa polymerase reveals eRF3a/GSPT1 as a druggable target for host-directed antivirals”的研究报告中,来自La Jolla免疫研究所等机构的科学家们通过研究揭示了拉沙病毒(Lassa virus)在人类宿主机体中复制的分子机制。 文章中,研究者揭示了一种关键的拉沙病毒蛋白(聚合酶)如何通过操控人类宿主机体的细胞蛋白来驱动感染的发生,相关研究结果或有望帮助开发新型疗法来靶向作用这种相互作用从而治疗拉沙热患者。研究者Jingru Fang说道,目前没有专门针对拉沙病毒的抗病毒药物,这就是为何对于研究人员而言识别出该病毒的潜在可药物作用靶点来抵御病毒感染非常重要的原因了。 拉沙病毒仅能编码四种病毒蛋白,其中名为聚合酶的特殊蛋白能指导病毒基因组的复制及基因表达过程,从而产生病毒需要扩散到新宿主细胞中所需的材料,如果能找到阻断病毒聚合酶的药物或许就能阻断拉沙病毒的感染。随后研究人员通力合作开始搜索能扮演拉沙病毒聚合酶伴侣的宿主细胞蛋白。研究者Fang及其同事对拉沙病毒聚合酶进行了工程化改造来使其携带酶标签,其能利用一种特殊的化学手柄标记到聚合酶相互作用的宿主蛋白上,随后研究者将这些携带化学手柄的宿主蛋白“捞”起来,并利用质谱技术识别能与拉沙病毒聚合酶相互作用的宿主蛋白。 这就好像定义了拉沙病毒的聚合酶社交网络,从而就能帮助研究人员寻找其合作伙伴了,研究人员利用活的拉沙病毒进行了功能性的筛查,结果发现,其中一种宿主蛋白对于拉沙病毒的感染非常重要,在42个能与拉沙病毒聚合酶相互作用的宿主蛋白中,研究人员重点关注了一个可药物靶向作用的靶点,即GSPT1,其与拉沙病毒聚合酶存在物理和功能上的关联,其能促进拉沙病毒的感染。这项研究中,研究人员首次揭示了拉沙病毒聚合酶和宿主细胞蛋白之间的分子交联作用,然而,这也是有史以来科学家们第二次将宿主蛋白GSPT1与病毒感染关联起来的研究,此前在Cell Reports杂志上发表的一篇研究报告中,研究人员发现,在埃博拉病毒感染过程中,病毒的聚合酶能拦截宿主机体的GSPT1蛋白。 如果研究人员能找到一种方法来干扰GSPT1和拉沙病毒聚合酶之间的关联,或者如果能简单地移除GSPT1蛋白,那么或许就有望阻断拉沙病毒的感染。让研究人员惊讶的是,他们关注了一种名为CC-90009的候选药物,其能破坏GSPT1蛋白,目前在临床试验中其正在被作为一种癌症疗法进行相关测试。为了观察是否其能重新定向当前的GSPT1抑制剂来抵御拉沙病毒感染,研究人员在高级别实验室中将CC-90009加入到拉沙病毒感染的人类活细胞中,结果发现,CC-90009疗法能明显抑制拉沙病毒的生长且并不会出现明显的细胞毒性作用。 研究者表示,这种相同的小分子药物作为埃博拉病毒感染的疗法或许是可行的,而且CC-90009还能在埃博拉病毒感染的后期时间点降低病毒的滴度;研究者Fang说道,将这一研究发现转化为治疗干预措施或许仍然需要时间,目前研究人员需要证实CC-90009能抑制病毒感染动物模型中拉沙病毒和埃博拉病毒的复制,但至少他们已经有了一个起点了。综上,本文研究结果揭示了近乎蛋白质组学技术来阐明并描述尚未定义的宿主-病原体之间相互作用组的可行性,这或许就为揭示新的生物学以及寻找新型靶点来开发抵御高致病性RNA病毒感染的抗病毒制制剂。 原始出处: Jingru Fang et al, Proximity interactome analysis of Lassa polymerase reveals eRF3a/GSPT1 as a druggable target for host-directed antivirals, Proceedings of the National Academy of Sciences(2022). DOI: 10.1073/pnas.2201208119 Jingru Fang et al, Functional interactomes of the Ebola virus polymerase identified by proximity proteomics in the context of viral replication, Cell Reports (2022). DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110544