由于罕见的基因突变,1型白细胞粘附缺陷(LAD1)个体会经历一系列症状,这些症状可追溯到免疫系统功能障碍。许多人患有反复发作的细菌感染和牙龈疾病,因此他们经常在很小的时候就掉牙。
在《白细胞生物学》杂志的一项新研究中,牙科医学院的研究人员和同事确定了一种新的策略来解决LAD1患者症状的根本原因。对健康人来说,清除垂死的中性粒细胞是一个被称为“内吞”的“清洁”过程,它可以触发先前发炎组织的分解和再生。LAD1患者的组织中缺乏中性粒细胞,因此不可能通过内吞作用消除炎症。为了缓解这种炎症,科学家使用了一种分子来模拟LAD1中不存在的内吞作用。结果,在LAD1疾病的动物模型中,这种治疗不仅预防了牙龈炎症和牙齿骨丢失,还积极促进了骨再生和健康的组织环境。
这项研究的资深作者、宾夕法尼亚州牙科医学教授乔治哈吉森加里斯(George Hajishengallis)说:“这种治疗可能不仅与LAD1有关。”“在其他情况下,我们发现牙龈中的中性粒细胞缺乏或没有积累,如巴比隆-勒菲夫尔综合征或切迪亚克-东综合征。也有一些导致中性粒细胞减少的疾病,其中中性粒细胞数量少,如先天性或自身免疫性中性粒细胞减少,或癌症和HIV相关的中性粒细胞减少,在这些地方提供一种模拟红细胞增多症的治疗方法也可能是有益的。”
LAD1的根本原因是中性粒细胞募集的缺陷,中性粒细胞是一种白细胞,是免疫系统的重要组成部分。LAD1患者的中性粒细胞不能离开血液进入组织。因此,由于中性粒细胞“卡”在血液中,就出现了白细胞增多、白细胞计数高的现象。
历史上,科学家认为LAD1患者患有严重的牙龈疾病,因为他们的牙龈组织中缺乏中性粒细胞,这导致细菌感染和炎症。
“然而,当我们分析组织,尤其是人类患者的组织时,我们没有发现任何组织的侵入性感染,这可以证明我们在那里看到的破坏是合理的,”Hajishengallis说。
和他的合作者一起,Hajishengallis开始怀疑组织中缺乏中性粒细胞是否可能不是细菌监测的缺陷,而是伴随着内吞作用,当另一种免疫细胞巨噬细胞进入组织“吞噬”垂死的中性粒细胞时。他早期对牙周炎(一种严重的牙龈疾病)中的胞吐现象的研究给他留下了深刻的印象,这个过程是活跃的。巨噬细胞不仅能清除组织,还能从促进炎症转变为抑制炎症,分泌促进组织恢复正常健康的因子。
为了弄清排尿能力不足是否可能是LAD1患者的担忧,研究人员首先使用了一种抑制受体的抗体来阻断这一过程,而这种抗体会抑制促进排尿的受体。阻断其中一个,即正常小鼠的c-Mer受体酪氨酸激酶,可导致类似于LAD1小鼠模型的炎症。
研究人员认为,当正常的中性粒细胞转移到LAD1小鼠体内时,缺乏清除作用可能是LAD1的罪魁祸首,从而解决了动物炎症。
Hajishengallis说:“这仍然不能证明内吞作用是关键。”"中性粒细胞可能只是吃了引起炎症的细菌."
当研究人员重复实验时,更强有力的证据证明了内吞作用,但也转移了抗c-Mer受体酪氨酸激酶的抗体来阻断内吞作用。这些LAD1小鼠对中性粒细胞转移没有保护作用。
他们的发现更进一步,他们试图用一种小分子来模拟内吞作用,以弥补LAD1患者组织中缺乏中性粒细胞的事实。研究人员知道,垂死的中性粒细胞会释放化合物,激活与炎症消退相关的LXR和PPAR受体。研究人员提供的小分子化合物也能激活LAD1小鼠牙龈上的这些受体。
这些化合物减少了炎症的迹象,防止了口腔中骨骼的进一步流失。虽然治疗只持续了三天,但研究小组发现,这些骨骼实际上在接受治疗的动物体内再生了。
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