
科学家们揭示了人体内一个此前未被充分探索的炎症“关闭开关”机制,为理解炎症如何停止提供了新视角。
人体无时无刻不在进行着微观层面的“战斗”。令人惊讶的并非炎症如何启动,而是它如何知道何时停止。现在,伦敦大学学院(UCL)的研究人员表示,他们已经发现了人体内一个隐藏的炎症“关闭开关”,这一突破性发现有望最终为从关节炎到心脏病等一系列疾病带来新的治疗方法。
这项发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的研究,确定了一组天然产生的脂肪分子——环氧脂肪酸(epoxy-oxylipins),它们似乎能够在炎症失控之前平息免疫系统。研究人员发现,这些分子能够阻断与慢性疾病和组织损伤相关的炎症性免疫细胞的积累。
炎症既是必需的,也可能具有潜在危险。短期内,它帮助身体消灭感染并修复损伤。但当炎症持续数月或数年时,它便会成为全球一些最常见疾病的驱动因素,包括糖尿病、心血管疾病、自身免疫性疾病,甚至阿尔茨海默病等神经退行性疾病。
这项研究聚焦于一个此前被忽视的生物学通路,该通路涉及细胞色素P450酶(cytochrome P450s),它们能将脂肪酸转化为信号分子——环氧脂肪酸。早期的动物研究曾暗示这些化合物可能具有减轻疼痛和炎症的作用,但其在人体内的具体作用机制此前从未被详细阐明。
为了深入探究,研究人员通过向健康志愿者的前臂注射经紫外线灭活的大肠杆菌(E. coli)来诱导可控的炎症反应。这种短暂的反应会引起红肿、发热和疼痛,类似于感染或损伤后发生的情况。
随后,志愿者接受了一种名为GSK2256294的药物治疗,该药物能阻断一种名为可溶性环氧化物水解酶(sEH)的酶。通常情况下,sEH会迅速分解环氧脂肪酸。通过阻断这种酶,研究人员能够提高体内天然产生的环氧脂肪酸水平。
实验设计了两种情景:一部分志愿者在炎症开始前接受药物,而另一部分则在症状已经出现后接受,以模拟真实的临床治疗。
在两组志愿者中,该药物均显著提高了关键环氧脂肪酸的水平,特别是 12,13-EpOME。治疗还加速了疼痛的缓解,并显著降低了“中间单核细胞”(intermediate monocytes)的水平。中间单核细胞是与慢性炎症性疾病日益相关的免疫细胞。
有趣的是,该药物并未显著减轻红肿等外部炎症迹象。
许多抗炎药物会大范围抑制免疫系统,这可能使患者易受感染或其他副作用影响。相比之下,新发现的通路似乎能选择性地限制有害的免疫细胞扩张,而不会关闭正常的免疫防御功能。
伦敦大学学院衰老、风湿病学和再生医学系的首席作者Olivia Bracken博士表示:“我们的发现揭示了一个天然通路,它能限制有害免疫细胞的扩张,并帮助更快地平息炎症。”她补充道:“靶向这一机制有望开发出更安全的治疗方法,恢复免疫平衡而不会抑制整体免疫力。”
研究人员发现,12,13-EpOME通过干扰 p38 MAPK细胞信号通路发挥作用,该通路有助于驱动单核细胞向更具炎症性的状态转化。当研究人员阻断此通路时,炎症性单核细胞水平显著下降。
这项工作还揭示了这些免疫细胞本身的一个意想不到的特点。
中间单核细胞通常被认为是“有害的”,因为它们在类风湿关节炎、狼疮、肥胖、艾滋病、格雷夫斯病和结核病等疾病中水平升高。但新发现表明,这些细胞可能扮演着更复杂的角色。短期内,它们似乎有助于支持参与愈合和免疫调节的某些T细胞。然而,当它们长期存在时,则可能导致慢性组织损伤。
这种双重性质或许能解释慢性炎症为何如此难以治疗。
伦敦大学学院医学部的通讯作者Derek Gilroy教授指出:“这是首次在人体炎症过程中绘制环氧脂肪酸活性的研究。通过增强这些保护性脂肪分子,我们有望为慢性炎症驱动的疾病设计出更安全的治疗方案。”
研究人员表示,这些发现最终可能为类风湿关节炎和心血管疾病等疾病的新疗法打开大门。由于GSK2256294药物已在人体中进行过测试并显示出良好的耐受性,未来的临床试验进展可能会比全新药物更快。