在一项题为《Gasdermin C通过Cathepsin S切割调节肠道上皮细胞中的Rab7囊泡以增强抗蠕虫免疫力》的新研究中,匹兹堡大学的研究人员揭示了一种帮助免疫系统驱逐蠕虫的意外分子通路。这些寄生虫影响着全球约15亿人。
“虽然在美国大部分地区和其他富裕国家寄生虫感染问题不严重,但这些感染影响着全球近四分之一的人口,”该研究的共同通讯作者、匹兹堡大学免疫学系助理教授Reinhard Hinterleitner博士表示。“几十年来一直没有新的治疗寄生虫感染的药物问世,因此对新疗法的需求巨大。虽然还需要进一步研究,但我们的研究表明,现有的药物可以重新用于治疗寄生虫感染。”
为了研究身体如何对抗蠕虫感染,研究团队聚焦于一种鲜为人知的蛋白质Gasdermin C。这种蛋白质在健康肠道中含量较低,但在寄生虫感染后水平上升。与其他引发炎症性细胞死亡的gasdermin蛋白不同,Gasdermin C的作用是增强有助于驱逐寄生虫的II型免疫反应,而不会杀死宿主细胞。
Gasdermin C的激活依赖于一种名为Cathepsin S的蛋白酶,该酶切割Gasdermin C释放出活性片段。在人类和小鼠细胞中,这一片段靶向Rab7阳性囊泡,干扰其功能并降低前列腺素D2(一种已知抑制II型炎症的化学信使)的水平。缺乏Gasdermin C或Cathepsin S的小鼠清除蠕虫感染的能力显著受损,但通过使用Rab7抑制剂治疗可恢复免疫力。
共同通讯作者龚毅楠博士解释说,II型免疫反应就像是一场驱逐行动。“通过引发炎症并加速细胞更新和分化,它使肠道环境对寄生虫不再适宜,从而自然地将其驱逐出去。”
由于前列腺素D2的产生依赖于环氧化酶(COX)酶,研究人员建议非甾体抗炎药(如布洛芬)可能增强抗蠕虫免疫力。这些药物已经被广泛使用,并具有良好的安全记录。
“这一发现为抗寄生虫疗法提供了新的视角,”龚毅楠表示。一个有前景的方法涉及COX抑制剂,但研究人员补充说,还需要进行临床试验,人们在开始使用新药物前应始终咨询医生。
研究还表明,某些肠道共生微生物——通常对肠道无害的居民——可以在小鼠中触发类似的II型免疫反应。“肠道微生物群在食物过敏和肠易激综合征(IBD)的发展中起着重要作用,”Hinterleitner补充道。“有可能通过进一步研究,识别出诱导Gasdermin C的微生物,作为预测食物过敏风险的标记物或预测因子。”
这项研究不仅揭示了Gasdermin C在寄生虫防御中的意外作用,还指出了绕过开发全新药物需求的新治疗策略。通过将上皮免疫反应与脂质代谢联系起来并重新利用已知药物,这项研究为应对被忽视的热带感染提供了通向负担得起、机制明确的治疗方法的新路径。
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