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公布2015年3月3日

囊性纤维化发现可能导致新的治疗策略,以帮助患者呼吸顺畅

一个国际科学家团队领导 加州大学旧金山分校(UCSF), 医学教授约翰·费伊,MD和葡京赌场的科学家参与了发现,为什么在人与囊性纤维化(CF)是粘稠的,不易咳出肺黏液;离开这些患者更易出现肺部感染。工作报告在科学转化医学。

研究中,加州大学旧金山分校的合作努力,葡京赌场(教授斯特凡oscarson教授斯蒂芬·d。卡林顿)和克利夫兰诊所,在俄亥俄州,具有用于其他肺部疾病,其特征在于增稠粘液,如慢性阻塞性肺病(COPD)和哮喘的影响。

图为极右:葡京赌场的教授斯蒂芬·卡林顿告诉RTE电视新闻海伦·多诺霍的科学发现可能会如何导致治疗,以帮助囊性纤维化患者呼吸更容易

法希教授和他的研究小组发现,在CF - 违背先前的信念 - 炎症引起新的分子结合形成粘液内,从液体转变它的弹性污泥。科学家们也在实验室中探索潜在的新的治疗途径化解这些债券和粘液返回的液体中容易肺部清除取得了进展。

囊性纤维化是一种终身遗传性疾病,影响肺部和消化系统。目前还没有治愈。约3万名儿童和成人在美国有CF.爱尔兰有囊性纤维化发病率最高的在世界上 - 大约在19爱尔兰人都以“进位”,导致囊性纤维化的改变基因的一个拷贝说。

聚合物 - 天然存在的分子在形成长链粘液 - 是关键的发现。到现在为止,科学家们曾认为CF粘液比正常粘液更厚,因为它有DNA聚合物的浓度更高。测试这一想法,费伊和他的小组暴露粘液样品从CF患者采取两个电流CF药物:pulmozyme,即打破了DNA聚合物的药物,和N-乙酰半胱氨酸(NAC),其靶向粘蛋白聚合物之间的二硫键。粘蛋白是黏液的主要成分的蛋白质。

“我们认为pulmozyme会比液化粘液NAC更有效,因为CF痰中含有大量的DNA,”费伊教授说。 “但令我们惊讶,NAC的工作要好得多。”

使用共聚焦显微镜,科学家们了解到了原因:CF黏液是由与周围包裹着,像一个薄毯披在了坚实的枕头DNA的层粘蛋白的致密核心的。因此,虽然pulmozyme使得粘液不太硬通过消除DNA,NAC成功地通过破坏粘蛋白液化它。

法希教授和他的团队调查了,然后为什么CF粘蛋白是如此紧凑。他们发现,粘蛋白聚合物成为新伪造的二硫键横向连接在一起。费伊比喻聚合物登录洒落一地的河流。 “只要日志能够漂浮在河里,因为它们是独立浮动的,”他说。 “但如果你拴在一起一边到另一边,他们将堵塞河流。”

研究人员发现,炎症引起的额外的二硫键形成,当粘蛋白聚合物暴露于炎性细胞在被称为氧化应激过程中释放的高反应性的氧分子。

这一观察结果由首席研究员LEO陈绍鹏元发明了加州大学旧金山分校心血管研究所的一个设备证实。在单独的腔室,从健康志愿者的粘液暴露于纯氧和纯氮。暴露于氧的粘液变稠和秒内的弹性。暴露于氮粘液保持液态。

“这一质的变化,由氧化带动,与其他天然聚合物发生了,”费伊教授说。 “想乳胶,它开始作为液体树液的。当它的硫化 - 化学交联的过程 - 它变成我们在轮胎使用实心橡胶“。

费伊教授指出,谁是在医院的重症监护病房用纯氧治疗的患者早已人所共知的粘液。 “这可能是已用于治疗他们的氧气的功能,”他说。

最后,研究小组将注意力转向创造比照,将目标二硫键直接和有效地粘蛋白聚合物的新治疗方法的可能性。

NAC,其靶向粘蛋白聚合物键,已经是用于打碎粘液批准的药物。 “不过,”费伊说,“也有它的问题。这是一个比较弱的药物,它闻起来像臭鸡蛋。”

团队成员教授斯特凡oscarson,葡京赌场,设计TDG中,靶向二硫键的实验化合物,药物化学家。 TDG液化黏液样品从CF患者效率远远高于NAC。

费伊教授提醒说,TDG还不能提供给人类。他指出,虽然球队已经申请了资金,以开发自己的前途的新的治疗途径,“有测试至少五年的行动之前,我们可以说,我们有一个新的药物。” 

他预测,新的发现将解释为粘稠的粘液中已知与氧化应激,包括COPD和哮喘相关联的其他肺部疾病的原因。 “我们非常有信心,我们在这里发现了一个无处不在的机制,”他说。

这项研究是由资金的健康和Genentech公司的国家机构的支持。

 

科学论文的题目氧化增加粘蛋白聚合物的交联以加固道中的粘液凝胶由陈绍鹏元,马丁霍林格,marrah E(SCI。译。276ra27(2015)配有7)。 lachowicz-SCROGGINS,希娜℃。克尔,爱莉娜米。邓肯,布莱恩米。丹尼尔,萨达克希纳戈什,serpel℃。埃尔祖鲁姆,贝琳达·威拉德,斯坦利湖哈森,小竹黄,斯蒂芬d。卡林顿,斯特凡oscarson和约翰诉法伊。

SCI。译。 MED。 DOI:10.1126 / scitranslmed.3010525

 

囊性纤维化 是一种基因遗传性疾病,主要影响肺部和消化系统。爱尔兰有囊性纤维化发病率最高的在世界上 - 大约在19爱尔兰人都以“进位”,导致囊性纤维化的改变基因的一个拷贝说。对于信息,请访问 www.cfirel和.ie

 

(由。。。生产 UCD大学关系)

 

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