出国看病资讯在小鼠中,锌改善了骨髓移植后关键免疫器官的再生和免疫细胞的恢复

  • 2022-04-01 14:19:58

出国看病资讯在小鼠中,锌改善了骨髓移植后关键免疫器官的再生和免疫细胞的恢复


锌的免疫增强特性已经确立,但我们仍在解开它是如何工作的。在三月下旬发表在科学杂志《血液》(Blood)上的一项新研究中,弗雷德·哈钦森癌症研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)的科学家们揭示了这种矿物质支持免疫力的两种不同方式。使用小鼠,研究小组发现锌是开发一种特殊类型的免疫细胞所必需的,并促使关键的免疫器官在损伤后再生。——出国看病



该研究还表明,一种模仿锌在这个器官中的作用的实验化合物在促进免疫恢复方面比天然矿物质更有效,并且对于接受血液干细胞移植作为晚期白血病或其他严重血液疾病治疗的人来说,可能具有治疗潜力。——出国看病


"这项研究增加了我们对锌在免疫系统中实际作用的了解,"Hutch免疫学家Jarrod Dudakov博士说,他与Dudakov实验室研究助理Lorenzo Iovino博士一起领导了这项工作。——出国看病


通过实验化合物,"我们可以重复我们可以通过锌补充剂所做的一切,但我们可以消除最大的障碍之一,这是你需要补充的这个真正延长的事先时间,"Dudakov说。——出国看病


研究人员警告说,虽然他们的工作揭示了为什么锌对免疫力如此重要,但开始大量使用这种矿物质并不是一盏绿灯。——出国看病


"我们并不是说锌是灵丹妙药,"Iovino说。"由于中毒和积累,可能会有严重的反应。我们不建议随机服用锌。——出国看病


他和Dudakov正在进一步探索在急性免疫损伤后重建锌免疫增强作用的化合物的临床潜力,并研究这些治疗是否也有助于遏制伴随衰老而来的慢性免疫力下降。——出国看病


锌支持抵抗系统


锌与最佳免疫功能之间有着悠久的历史。例如,众所周知,锌水平过低的人几乎没有抗感染的T细胞,而胸腺(T细胞发育的器官)几乎不存在,Iovino说。当缺锌的人被给予额外的锌时,他们的胸腺生长并开始泵出这些免疫细胞。——出国看病


当化疗和放疗无法治愈患者的血癌时,他们接受血液干细胞移植(也称为骨髓移植)以接受新的健康血液干细胞,这些干细胞将取代他们的癌细胞并变成抗感染的白细胞,携带氧气的红细胞和伤口愈合的血小板。在输注血液干细胞之前,患者接受的治疗会消灭自己的骨髓并杀死剩余的癌细胞。但这些治疗方法以及移植本身会导致副作用,从而增加低锌水平的风险。这些可能包括腹泻和炎症,但也包括使用抗炎类固醇。此外,Iovino说,随着年龄的增长,我们吸收的锌更少,许多血癌患者超过60岁。——出国看病


"我开始想,也许这个[血液干细胞移植患者]人群有[低锌]的风险,"他说。"有很多关于衰老和锌缺乏症的数据,但没有关于锌补充剂和锌在免疫系统急性损伤中的作用。


Iovino在接受自体干细胞移植(其中他们接受自己的血液干细胞)治疗血癌多发性骨髓瘤的患者中的一项初步研究表明,锌可以促进免疫恢复。——出国看病


但它没有解释为什么。为了弄清楚这一点,Iovino与Dudakov合作。


胸腺再生和免疫功能


杜达科夫是胸腺的世界专家,特别是胸腺在受伤后再生的过程。


尽管胸腺是我们防御感染的核心,但它非常脆弱。许多压力源,包括化疗和感染本身,导致其萎缩,其T细胞产量急剧下降。——出国看病


但胸腺也是有弹性的。急性损伤后,它开启了帮助其再生,再生并再次开始产生新T细胞的过程。为了有朝一日开发利用这些自然过程的疗法,Dudakov和他的团队概述了控制它们的分子途径和细胞类型。这种治疗可以提高疫苗的疗效,并在化疗,血液干细胞移植和辐射暴露等压力源后加速胸腺再生。——出国看病


在忍受了破坏性的移植前化疗方案后,胸腺可能需要数月甚至数年才能恢复到以前的T细胞产生水平。这使得患者免疫缺陷,容易受到危及生命的感染,即使他们的癌症已被克服。Iovino的临床工作暗示,锌可能是破坏性事件后胸腺恢复的关键参与者。——出国看病


锌对T细胞发育和胸腺再生至关重要


与人类一样,Iovino和Dudakov发现,即使经过短短三周的无锌饮食,被剥夺了膳食锌的小鼠的胸腺也会萎缩并产生明显更少的成熟T细胞。Iovino能够证明,没有锌,T细胞就不能完全成熟。——出国看病


他还发现,在小鼠接受类似于即将接受血液干细胞移植的患者的免疫破坏治疗后,锌缺乏会减缓T细胞数量的恢复。在用全身照射治疗小鼠后,科学家们发现,在缺锌小鼠中,T细胞的数量攀升得更慢。他们还看到帮助T细胞生长的支持性细胞较少。——出国看病


相反,额外的锌加速了免疫恢复。在放射治疗前三周接受额外锌的小鼠的T细胞数量比在饮食中接受标准量锌的小鼠反弹得更好。Iovino在血液干细胞移植的小鼠模型中看到了类似的效果,其中小鼠接受捐赠的干细胞。——出国看病


"因此,我们得到了一个一致的结果,即胸腺的重建更好,并且[锌补充后]外周血中T细胞的重建也更好,"Iovino说。"但机制还没有到位。——出国看病


Dudakov和他的实验室中的其他人之前的研究表明,胸腺中的一组特殊细胞释放因子,这些因子会推动T细胞支持细胞修复和再生。——出国看病


Iovino首先研究了锌是否直接刺激这些细胞生长,但没有发现任何效果。然后,他研究了锌是否可以通过释放一种称为BMP4的修复因子来影响再生过程。——出国看病


他发现放射治疗后缺锌小鼠胸腺中的BMP4水平低于标准饮食小鼠。但是,在放射治疗前几周接受额外锌的小鼠的胸腺BMP4水平更高。这些发现表明,锌与BMP4依赖性再生途径相连。但是如何做到呢?——出国看病


"在这一点上,我们正在撕掉我们的头发,因为锌与大约300种蛋白质相互作用,可能还有更多间接的,"杜达科夫说。——出国看病


十几个分子将锌漏入细胞,而另外10个分子则将其漏出 - 但Iovino能够排除它们。Dudakov之前的工作揭示了胸腺中的哪些细胞制造BMP4。研究人员想知道:改变这些细胞中锌的细胞内水平会增加BMP4吗?答案是否定的。——出国看病


相反,Iovino发现细胞外的锌水平在胸腺损伤后增加,这表明BMP4释放细胞周围锌水平的变化似乎是关键。T细胞在发育过程中会积累锌,但在破坏性事件(例如辐射爆发)杀死它们后释放锌。当BMP4释放细胞感觉到外部锌水平的变化时,这种锌的泛滥激活了更新途径,这意味着大规模的T细胞死亡。——出国看病


细胞使用一种称为GPR39的分子来感知外部锌的变化。Iovino发现,在辐射损伤后,BMPR释放细胞中GPR39的水平升高。然后,他能够用一种实验性化合物促进BMP4的释放和胸腺再生,该化合物通过刺激GPR39来模拟锌外部水平的上升。——出国看病


"我们认为正在发生的事情是,当你补充锌时,它会积聚在[发育中的T细胞]中。它被储存起来,储存起来,储存起来,然后损坏随之而来,锌被释放出来,"杜达科夫说。"现在你比平时有更多的锌,它可以激发这种再生途径。但是[使用实验化合物]我们可以直接靶向该受体,并且基本上在没有任何预处理的情况下获得相同的效果。——出国看病


前往诊所


科学家们说,在他们能够将他们的发现转化为治疗策略之前,还有很多东西需要学习。


移植患者已经接受了矿物质补充剂,因此,如果要将额外的锌纳入他们的治疗方案,那么确保任何接受它的人都是真正缺锌的,这一点很重要。Iovino认为许多患者可能是,但现在还没有一个好的测试来评估这一点。他目前正在开发一种锌,该方法将首先用于帮助研究人员确定患者的锌状态是否与血液干细胞移植后的免疫恢复相关。——出国看病


Dudakov很高兴能够寻求GPR39刺激化合物作为改善急性损伤后胸腺恢复的疗法,如移植前放疗。该团队目前正在筛选类似的化合物,以找到任何可能更有效的化合物。证据还表明,胸腺损伤可能在移植物抗宿主病中发挥作用,这是一种有时使人衰弱甚至致命的移植并发症,其中移植的供体免疫细胞攻击患者的健康组织。Dudakov希望有助于治愈胸腺的治疗方法也有助于缓解这种情况,这种情况可以影响高达70%接受捐赠干细胞的患者。——出国看病


他和Iovino也在努力确定这些化合物是否有助于其他环境中的胸腺再生。不幸的是,随着年龄的增长,我们的胸腺也会慢慢缩小并减少其T细胞输出。Dudakov和Iovino还想知道这种慢性变性是否可以通过促进器官的再生过程来减缓。(Dudakov认为摄入额外的锌不太可能阻止长期胸腺下降,因为这种下降不是由单个破坏性事件引起的,该事件也会使细胞外锌水平飙升。——出国看病


"我对[激活GPR39]作为一种潜在的治疗策略感到非常兴奋。它只是工作得非常非常好,"杜达科夫说。——出国看病


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