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科學研究：變形蟲治療肺病
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科學研究：變形蟲治療肺病
圖片來源：pixabay
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。但是多虧了變形蟲，一項新的研究發現了可能有助於保護肺細胞免受此類傷害的基因，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，所以這個發現對我來說非常重要。”美國匹茲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，利用它們來快速發現感興趣的基因。“我們經常開玩笑說，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。
圖片來源：pixabay
大約75%的慢性阻塞肺病死亡與吸煙有關。因此，在短短4周內，魯濱遜的實驗室就篩選了35000條變形蟲，並將它們的基因修改為能夠大量產生一係列不同蛋白質的狀態。隨後，他們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，他們發現生存狀態最好的變形蟲能夠大量產生幾種對細胞代謝很重要的蛋白質。
接下來，他們開始在人和小鼠的肺細胞中尋找這些蛋白質。他們發現，在吸煙者、慢性阻塞性肺病患者和長期接觸煙霧的小鼠中，一種蛋白質的產量非常低，叫做ANT2蛋白。
圖片來源：pixabay
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的疾病。
美國馬裏蘭大學的肺病研究員格雷格·鄧肯（Gregg Duncan，並未參與這項研究）樂觀地認為，這項工作或許能夠幫助慢性阻塞肺病患者：“我很高興看到這一切，我們有望長期地、持久地逆轉慢性阻塞肺病症狀。”
撰文：山姆·瓊斯（Sam Jones）
翻譯：龔聰
引進來源：環球科學
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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。但是多虧了變形蟲，一項新的研究發現了可能有助於保護肺細胞免受此類傷害的基因，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，所以這個發現對我來說非常重要。”美國匹茲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，利用它們來快速發現感興趣的基因。“我們經常開玩笑說，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。
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大約75%的慢性阻塞肺病死亡與吸煙有關。因此，在短短4周內，魯濱遜的實驗室就篩選了35000條變形蟲，並將它們的基因修改為能夠大量產生一係列不同蛋白質的狀態。隨後，他們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，他們發現生存狀態最好的變形蟲能夠大量產生幾種對細胞代謝很重要的蛋白質。
接下來，他們開始在人和小鼠的肺細胞中尋找這些蛋白質。他們發現，在吸煙者、慢性阻塞性肺病患者和長期接觸煙霧的小鼠中，一種蛋白質的產量非常低，叫做ANT2蛋白。
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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的疾病。
美國馬裏蘭大學的肺病研究員格雷格·鄧肯（Gregg Duncan，並未參與這項研究）樂觀地認為，這項工作或許能夠幫助慢性阻塞肺病患者：“我很高興看到這一切，我們有望長期地、持久地逆轉慢性阻塞肺病症狀。”
撰文：山姆·瓊斯（Sam Jones）
翻譯：龔聰
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