《Nat Commun:科学家有望开发出抵御机体炎症和感染性疾病的新药》

  • 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:2018-08-25
  • 近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自瑞典隆德大学等机构的科学家们通过研究描述了机体中一种特殊的肽类如何通过使得有毒物质失效,来帮助减少机体面对的感染和炎症表现,相关研究或能帮助研究人员开发新药来抵御感染和炎症,比如促进伤口愈合等。

    特殊肽类分子能有效中和的毒性物质称之为脂多糖分子(LPS),其来自细菌的细胞壁,能够促进机体产生炎性反应,这种反应对于机体免疫防御系统非常重要,即机体会对外来入侵的细菌做出快速反应;然而,这种反应常常是过度激活,会对机体带来损伤,比如我们所观察到的感染皮肤伤口、多种器官的感染、或者细菌扩散到机体血液中进而导致败血症等。

    研究者Artur Schmidtchen教授说道,在此前的研究中我们阐明了这些肽类所扮演的关键角色,如今我们绘制出了其帮助降低机体炎性反应的图谱。利用诸如核磁共振分析等生物物理学技术,结合分子模型和生物学研究技术,研究人员通过研究发现,这些肽类分子能形成一种C-形状的特殊结构,其能帮助捕获并且使得LPS失活,同时还会干扰受体介导的机体炎性反应。

    目前很多药物都会或多或少地完全阻断靶点,比如受体分子,但机体免疫防御系统失活的风险常常是有害的,而且也是非常危险的;机体自身的防御机制常常会以一种非常短暂的方式谨慎地进行,肽类分子会在短时间内扮演靶点帮助降低机体炎症,因此研究人员就想利用肽类所具有的这种天然功能来设计出新型药物。此外,机体凝血酶中的肽类分子常常具有多功能,其能有效攻击多个靶点(并不像当前的一些药物)。

    目前研究人员希望基于本文研究结构能开发出一种特殊的肽类凝胶来改善皮肤病患者机体的伤口愈合;最后研究者表示,未来我们希望能够通过更为深入的研究来开发抵御眼睛和多个机体内部器官感染的新型药物,这或许能有效避免使用抗生素治疗感染和炎症所带来的机体耐药性的产生。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41467-018-05242-0
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  • 《Nat Immunol:科学家有望开发出攻克自身免疫性疾病的新疗法》

    • 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:2020-01-10
    • 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。
  • 《Nat Commun:科学家有望开发出抵御马尔堡病毒感染的新型疗法》

    • 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:2022-07-24
    • 马尔堡病毒是埃博拉病毒的近亲,其核蛋白能将单链、反义的病毒基因组RNA(vRNA)包裹形成螺旋NP-RNA复合体,后者能组成负责病毒RNA合成的核衣壳装配的核心结构,尽管核衣壳的形成需要NPs和RNA之间合适的相互作用,但螺旋状装配的结构基础在很大程度上研究人员并不清楚。 近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Structural insight into Marburg virus nucleoprotein–RNA complex formation”的研究报告中,来自日本京都大学等机构的科学家们在马尔堡病毒的研究上又取得了重大进展,相关研究结果表明,未来的药物开发或许基于对病毒核衣壳形成的靶向作用,这或许就会抑制马尔堡病毒的复制能力。 研究者Takeshi Noda说道,在非洲零星和重复爆发的马尔堡和埃博拉病毒往往会引起人类严重的出血热,目前既没有针对马尔堡病毒感染的特殊疗法,也没有可用的预防性疫苗,但本文研究结果或许能大大改进科学家们对该病毒的理解。研究者指出,受感染的细胞中的螺旋状核衣壳是由马尔堡病毒的基因组RNA和核蛋白(NPs)所组成,其结构与埃博拉病毒的结构类似。 尽管病毒复制过程中螺旋状核衣壳组装的具体机制还有待于进一步研究和调查,但如今研究人员已经确定了核心结构中对于核衣壳结构形成非常关键的位点。利用低温电镜技术,研究人员捕捉到了哺乳动物细胞中的螺旋NP-RNA复合体结构,并在近乎原子水平上确定了其三维结构,他们还利用突变分析来识别对基因组转录和复制非常重要的NP氨基酸。 虽然马尔堡病毒和埃博拉病毒的NPs氨基酸序列仅共享了50%的相似性,但其NP-RNA结构的惊人相似性让研究人员觉得非常惊讶。这一研究发现强调了NP-RNA复合体作为马尔堡病毒和其它丝状病毒科病毒感染的疗法靶点的重要性。综上,本文研究结果为理解马尔堡病毒核衣壳的形成提供了一定的结构基础,有望帮助开发抵御马尔堡病毒和埃博拉病毒的新型抗病毒疗法。 原始出处: Fujita-Fujiharu, Y., Sugita, Y., Takamatsu, Y. et al. Structural insight into Marburg virus nucleoprotein–RNA complex formation. Nat Commun 13, 1191 (2022). doi:10.1038/s41467-022-28802-x