處於(yu) 子實體(ti) 期的盤基網柄菌
撰文 | 山姆·瓊斯(Sam Jones)
翻譯 | 龔聰
慢性阻塞性肺病(COPD,包括肺氣腫、慢性支氣管炎和其他疾病)是美國人的主要死因之一。目前,沒有任何療法可以預防或逆轉慢性阻塞性肺病。但是多虧(kui) 了變形蟲,一項新的研究發現了可能有助於(yu) 保護肺細胞免受此類傷(shang) 害的基因,它或許可以逆轉慢性阻塞肺病的症狀。
“我需要診治慢性阻塞肺病的患者,所以這個(ge) 發現對我來說非常重要。”美國匹茲(zi) 堡大學的肺部疾病研究員和醫生科琳·克利門特(Corrine Kliment,這項研究的主要作者)說。為(wei) 了尋找可能有用的基因,克利門特和團隊開始研究土壤中的變形蟲:盤基網柄菌(Dictyostelium discoideum)。
變形蟲有許多在人類中同樣存在的基因,但這種微生物的生命周期比人類短很多,因此科學家可以在研究哺乳動物模型之前,利用它們(men) 來快速發現感興(xing) 趣的基因。“我們(men) 經常開玩笑說,人類隻是長著頭發的變形蟲。”美國約翰·霍普金斯大學研究員道格拉斯·魯濱遜(Douglas Robinson,這項研究的主要作者)說。
大約75%的慢性阻塞肺病死亡與(yu) 吸煙有關(guan) 。因此,在短短4周內(nei) ,魯濱遜的實驗室就篩選了35 000條變形蟲,並將它們(men) 的基因修改為(wei) 能夠大量產(chan) 生一係列不同蛋白質的狀態。隨後,他們(men) 開始觀察是否存在一種蛋白質能夠保護變形蟲免受香煙煙霧的損害。當研究人員將所有變形蟲暴露在香煙煙霧提取物中時,他們(men) 發現生存狀態最好的變形蟲能夠大量產(chan) 生幾種對細胞代謝很重要的蛋白質。
接下來,他們(men) 開始在人和小鼠的肺細胞中尋找這些蛋白質。他們(men) 發現,在吸煙者、慢性阻塞性肺病患者和長期接觸煙霧的小鼠中,一種蛋白質的產(chan) 量非常低,叫做ANT2蛋白。
研究人員驚訝地發現,ANT2蛋白在執行代謝功能以外,還扮演著別的角色。在顯微鏡下觀察肺細胞時,克利門特看到ANT2蛋白聚集在細胞表麵被稱為(wei) 纖毛的毛發狀突起周圍,後者能夠來回掃動以清除肺部粘液。在慢性阻塞性肺病病例中,這些纖毛無法順暢移動,進而造成粘液聚集,有可能引發呼吸衰竭。克利門特和同事發現,ANT2蛋白可以促進水合作用,因此使得纖毛更容易清除粘液。他們(men) 將這項研究發表在《細胞科學》(Cell Science)雜誌上。
目前,克利門特和魯濱遜的目標是開發出能夠增加ANT2蛋白產(chan) 量的藥物和基因療法,希望能夠緩解粘液聚集並逆轉慢性阻塞肺病症狀。魯濱遜和一些合作者準備創辦一家公司,使用變形蟲來篩選新療法,治療包括慢性阻塞肺病在內(nei) 的疾病。
美國馬裏蘭(lan) 大學的肺病研究員格雷格·鄧肯(Gregg Duncan,並未參與(yu) 這項研究)樂(le) 觀地認為(wei) ,這項工作或許能夠幫助慢性阻塞肺病患者:“我很高興(xing) 看到這一切,我們(men) 有望長期地、持久地逆轉慢性阻塞肺病症狀。”
本文轉自環球科學
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