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中國科學家發現阿司匹林可作用于干擾素信號通路

時間:2019-02-25 10:08:53 來源:科技資訊網 評論:0 點擊:0
  阿司匹林從誕生至今,已經走過了超過120個年頭。

  從最初的一款解熱鎮痛消炎藥,到發現能夠抗凝血、預防心血管疾病。隨后,又被證明對人們聞之色變的癌癥具有預防功能。

  前不久,我們還報道了香港中文大學的科學家,在60萬中國人隊列中發現,服用阿司匹林與多種癌癥發病率降低有關,尤其是肝癌、胃癌風險直接減半!

  而如今,中國科學家又為阿司匹林這個百年神藥,續寫了新的傳奇。

  最近,中國軍事醫學研究院的李濤博士和張學敏院士團隊,在人體細胞和小鼠模型中證實,阿司匹林通過其看家本領——乙?;饔?,能阻斷一條重要的免疫通路(cGAS-STING通路)對干擾素反應的激活,從而可能治療自身免疫疾病(如紅斑狼瘡、艾卡迪綜合征)。相關研究發表在頂級學術期刊《細胞》上[1]。

左:李濤博士  右:張學敏院士左:李濤博士  右:張學敏院士

  與很多意外之喜的重要發現不同的是,李濤博士和張學敏院士團隊一開始的目標就非常明確,瞄準了cGAS-STING這條免疫領域的明星通路。因為它被發現與諸多疾病,尤其是自身免疫疾病密切相關。

  人體細胞時刻要防范病毒的入侵。很多時候,病毒是將自身的DNA注入到宿主的細胞質中,以達到感染的目的。因此,識別細胞質中的病毒DNA,是免疫病毒的關鍵環節[2]。

  2013年,著名華人科學家陳志堅教授發現, 對細胞質中DNA的識別和介導,正是由cGAS-STING通路完成的。識別之后,cGAS-STING通路會激活干擾素反應,引發先天免疫,從而抵御病毒[3]。這個發現掀起了對cGAS-STING通路研究的熱潮。

陳志堅教授陳志堅教授

  不過,cGAS-STING通路對細胞質DNA的識別,并不是非常特異。細胞自身來源的DNA,如果出現在細胞質中,也會引發免疫反應。

  例如,人類的基因組中整合著逆轉錄病毒的DNA,這些病毒也會產生細胞質DNA;此外,細胞損壞后同樣會產生細胞質DNA。這些自身來源的DNA也會通過cGAS-STING通路,激活干擾素反應[4]。也就是說,每個細胞都可能引發自身免疫反應,這麻煩就大了。

  其實不用擔心,要是真有這個問題,那人類怎么可能活到現在呢。人體進化出了一套的機制來清除內源的細胞質DNA,以防止自身免疫疾病發生。

  但是,這套清除機制也可能出問題??茖W家之前就發現。紅斑狼瘡、艾卡迪綜合征等患者體內, 清除細胞質DNA的降解酶基因發生了突變,使得細胞質中的DNA大量積累,從而使得cGAS-STING通路被長期激活,引發系統性的自身免疫反應[5]。

艾迪卡綜合征多發于兒童,會損傷神經艾迪卡綜合征多發于兒童,會損傷神經

  先天性的基因突變我們很難去彌補。不過,這些疾病的最終發生,需要所有環節都暢通。就像一個串聯電路一樣,只要我們切斷了這條電路中間的一個節點,那整條電路就都斷電了。

而cGAS-STING通路正是這樣一個節點,并且自身還帶有開關。而cGAS-STING通路正是這樣一個節點,并且自身還帶有開關。

  我們知道,蛋白質的功能還受到化學修飾的影響。例如大家熟悉的磷酸化(就是在蛋白質上加磷酸基團),以及乙?;ńo蛋白質加上乙?;鶊F)等。這些化學修飾就像給蛋白質按上了一個開關,能夠控制蛋白質的功能(活性、穩定性或定位等)。

  這次,李濤和張學敏團隊通過分析發現,cGAS-STING通路上的一個核心成員——cGAS蛋白,正好帶有乙酰化修飾。這個乙?;鶊F很可能就是cGAS-STING通路的一個開關。

  不過,這個開關到底發揮了怎樣的作用呢?研究人員進行了深入的探索。

  通過多個實驗,他們發現,增強cGAS蛋白的乙?;?,能抑制cGAS-STING通路,進而抑制免疫反應。也就是說,乙?;_實就是控制cGAS-STING通路的開關。

乙?;芸刂芻GAS蛋白的功能乙酰化能控制cGAS蛋白的功能

  我們知道,阿司匹林(乙酰水楊酸)的拿手好戲,正是對蛋白進行乙?;揎棧?/p>

  那阿司匹林能否達到我們想要的目標呢?答案是肯定的。

  研究人員先在體外證明,阿司匹林能將cGAS蛋白乙?;⒁种破浠钚?。又在艾卡迪綜合征患者來源的外周血單核細胞中發現,阿司匹林能在細胞質中有大量DNA存在的情況下,抑制cGAS蛋白,抑制cGAS-STING通路。

  隨后,用阿司匹林處理患有自身免疫疾病的模型小鼠,發現阿司匹林能在動物體內乙?;痗GAS蛋白,抑制干擾素反應,從而治療小鼠的自身免疫疾病。

阿司匹林可以治療小鼠的自身免疫疾病阿司匹林可以治療小鼠的自身免疫疾病

  這個研究從體外到體內,從人類細胞到動物模型,都非常清晰地證實,乙?;强刂芻GAS-STING通路的開關。而通過阿司匹林的乙?;饔?,可以阻斷cGAS-STING通路,抑制自身免疫疾病的發生。

  目前,我們對于這些自身免疫疾病,還沒有行之有效的治療方法。而阿司匹林是一種使用廣泛且廉價的藥品。因此,該研究既“頂天”(探索前沿未知領域)又“立地”(具有實際應用價值),意義非凡。

  當然,在歌頌阿司匹林的同時,我們也不要忘了其本身也存在著很多局限。

  2018年7月, 《柳葉刀》曾報道,低劑量的阿司匹林對心血管疾病的預防效果是要看體重的。 2018年8月,《柳葉刀》和《新英格蘭醫學雜志》又分別報道,對于心血管疾病危險中等的中老年人以及糖尿病患者,用阿司匹林預防心血管疾病的發生,基本沒有益處。

  因此,不要指望有包治百病的靈丹妙藥,對于任何藥物都要實事求是,清楚其使用條件,并謹遵醫囑。

  最后,對于本研究的發現,阿司匹林是否真正能對自身免疫疾病的患者有效,效果多大,還得看臨床試驗的結果。讓我們期待,中國科學家繼續帶來驚喜!

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