JMT日本医疗——明确了与哮喘和肺纤维化的发病有关的ILC2的表面分子CD45为抑制因子
点击量:4063 日期:2023-09-07 11:28 编辑:JMT日本医疗
日本京都大学2023年8月29日宣布,在淋巴细胞表面表达的蛋白质CD45,是与肺的炎症和纤维化有关的2型自然淋巴细胞(ILC2)的抑制因子,发现CD45通过ILC2抑制过敏性肺疾病和肺纤维化的发病。该研究由同大医生物学研究所的生田宏一教授,崔广为同助教(研究当时),医学研究科人类健康科学系专业的榛叶旭恒助教,理化学研究所生命机能科学研究中心的城口克之队长们的研究小组组成。研究成果被在线刊登在《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)》上。
ILC2通过IL-33和IL-25等组织损伤时释放的细胞因子而活化,尽管细胞数少,但迅速且大量地产生2型细胞因子,在对寄生虫和真菌感染的免疫应答中发挥着很大的作用。另一方面,ILC2的活性化也与过敏性疾病哮喘和难治性疾病肺纤维化的发病和恶化有关。因此,明确抑制ILC2增殖和活化的机制,对于炎症的收敛和防止哮喘和肺纤维化的发病是非常重要的。但是,在ILC2的活化因子大量报告中,与ILC2的抑制相关的因子几乎不清楚。
显示CD45缺失ILC2、2型免疫应答亢进的基因表达方式
本次研究首先发现,在医生物学研究所新发现的自然突变CD45缺损小鼠中,作为造血细胞分化场所的骨髓内的ILC2细胞数,特别是KLRG1阳性的成熟ILC2细胞数增加,肺的ILC2处于过度活化状态。另外,在使用CD45缺损骨髓细胞的竞争性骨髓移植实验中,CD45缺损ILC2显著增加,在CD45缺损ILC2的刺激培养中,2型细胞因子产生亢进。接着,通过使用数字RNA序列法的网罗性基因表达分析,在CD45缺损ILC2中,与增殖或成熟、细胞内代谢、2型细胞因子产生和纤维化有关的基因的表达发生变动,显示2型免疫应答亢进的基因表达方式。
CD45缺损ILC2细胞的解糖能力亢进,葡萄糖的细胞内摄取上升
此外,发现在CD45缺失的ILC2细胞内,Src家族酪氨酸激酶的磷酸化维持在高水平,CD45分子的磷酸酶活性抑制剂的给药抑制了过剩的2型细胞因子的产生。另外,使用高灵敏度的细胞内代谢测定法,明确了CD45缺损ILC2细胞的解糖能力亢进,葡萄糖的细胞内摄取上升。
通过CD45、ILC2抑制哮喘和肺纤维化的发病
最后,为了研究CD45缺损ILC2对病情的影响,采用了帕帕因诱导性气道炎症模型和布霉素诱导性肺纤维化模型。在气道炎症模型中,在CD45基因缺失小鼠或植入CD45缺失ILC2的小鼠中,发现嗜酸粒细胞显著增加或气道炎症恶化。另一方面,在肺纤维化模型中,CD45基因缺失小鼠出现肺间质纤维化亢进。此外,我们发现通过向气道炎症模型小鼠施用结合到包含CD45的细胞表面蛋白上的愈创素-9来抑制炎症。根据以上结果,作为ILC2抑制因子重新鉴定CD45,明确CD45通过ILC2抑制哮喘和肺纤维化的发病。
有望促进对哮喘和肺纤维化的治疗药物的研发
通过此次的研究,作为ILC2抑制因子重新鉴定了CD45,给ILC2的控制机构带来了新的理解。CD45对适应免疫系统的T细胞起促进作用,对自然免疫系统的ILC2细胞起抑制作用,这表明CD45有可能调节适应免疫和自然免疫的平衡。并且,CD45通过ILC2使哮喘和肺纤维化减轻。研究小组表示,今后将继续探索对ILC2上的CD45特异性作用的配体,通过CD45找到有效且特异性地抑制ILC2的方法,有望促进对哮喘和肺纤维化的治疗药物的研发。
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