來(lái)源：生物谷原創(chuàng) 2023-08-29 11:38
當(dāng)人體的免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的細(xì)胞時(shí)就會(huì)在大腦中發(fā)生自身免疫。大腦自身免疫是包括多發(fā)性硬化癥（MS）在內(nèi)的多種疾病的核心。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)布萊根婦女醫(yī)院的研究人員設(shè)計(jì)了一種益生菌來(lái)抑
當(dāng)人體的免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的細(xì)胞時(shí)就會(huì)在大腦中發(fā)生自身免疫。大腦自身免疫是包括多發(fā)性硬化癥（MS）在內(nèi)的多種疾病的核心。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)布萊根婦女醫(yī)院的研究人員設(shè)計(jì)了一種益生菌來(lái)抑制大腦中的自身免疫。他們利用這些疾病的臨床前模型證明了這種療法的潛力，發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)療法相比，這種技術(shù)提供了一種更精確的靶向大腦炎癥的方法，同時(shí)減少了負(fù)面副作用。相關(guān)研究結(jié)果于2023年8月9日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Lactate limits CNS autoimmunity by stabilizing HIF-1α in dendritic cells”。
論文通訊作者、布萊根婦女醫(yī)院安-羅姆尼神經(jīng)疾病中心的Francisco Quintana博士說(shuō)，“經(jīng)過(guò)改造的益生菌可能徹底改變我們治療慢性疾病的方式。給送后，它在血液中的濃度會(huì)在初始劑量后達(dá)到峰值，但隨后濃度會(huì)下降。然而，如果我們能利用活體微生物在體內(nèi)生產(chǎn)藥物，它們就能在需要時(shí)不斷生產(chǎn)活性化合物，這對(duì)我們考慮需要持續(xù)治療的終身疾病至關(guān)重要?！?/p>
大約 5%～8%的美國(guó)人患有自身免疫性疾病。盡管這些疾病普遍存在，但大多數(shù)疾病的治療方案都很有限。影響大腦的自身免疫性疾病，如多發(fā)性硬化癥，由于其發(fā)病部位，治療起來(lái)尤其具有挑戰(zhàn)性---由于血腦屏障（一種將大腦與循環(huán)系統(tǒng)隔開的保護(hù)機(jī)制）的存在，許多藥物無(wú)法有效進(jìn)入大腦。
為了尋找治療自身免疫性疾病的新方法，這些作者對(duì)樹突細(xì)胞（dendritic cell）---一種在胃腸道和大腦周圍空間中大量存在的免疫細(xì)胞---進(jìn)行了研究。這種免疫細(xì)胞有助于控制免疫系統(tǒng)的其他部分，但是科學(xué)家們?cè)诖酥斑€不知道它們?cè)谧陨砻庖咝约膊≈械淖饔?。通過(guò)分析小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的樹突細(xì)胞，他們確定了樹突細(xì)胞用于阻止其他免疫細(xì)胞攻擊身體的一種生化途徑。
Quintana說(shuō)，“我們發(fā)現(xiàn)的機(jī)制就像是免疫系統(tǒng)的制動(dòng)器。在我們大多數(shù)人身上，它是被激活的，但在自身免疫性疾病患者身上，這個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，這意味著人體沒(méi)有辦法保護(hù)自己不受自身免疫系統(tǒng)的攻擊?！?/p>
這些作者發(fā)現(xiàn)這種生化制動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)乳酸激活，其中乳酸是一種參與許多代謝過(guò)程的分子。他們隨后通過(guò)基因工程改造益生菌，使得它們產(chǎn)生乳酸。
Quintana說(shuō)，“益生菌并不是什么新鮮事物，我們都見過(guò)它們作為補(bǔ)充劑出售，并被當(dāng)作一種促進(jìn)健康的方式進(jìn)行推銷。通過(guò)利用合成生物學(xué)讓益生菌產(chǎn)生與疾病相關(guān)的特定化合物，我們可以將益生菌的益處發(fā)揮到極致?！?/p>
圖片來(lái)自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06409-6。
他們?cè)诨加信c多發(fā)性硬化癥十分相似的疾病的小鼠身上測(cè)試了他們的益生菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管這些益生菌生活在腸道中，但它們能夠減輕這種疾病對(duì)大腦的影響。他們?cè)谛∈蟮难褐袥](méi)有發(fā)現(xiàn)它們，這表明他們觀察到的效果是腸道細(xì)胞和大腦細(xì)胞之間生化信號(hào)傳遞的結(jié)果。
Quintana說(shuō)，“近幾十年來(lái)，我們已經(jīng)了解到腸道微生物對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有重大影響。我們?cè)谶@項(xiàng)研究中關(guān)注多發(fā)性硬化癥的原因之一，就是要確定我們是否能利用這種影響來(lái)治療大腦自身免疫性疾病。這些結(jié)果表明我們可以?！?/p>
雖然這項(xiàng)新的研究只考察了益生菌在小鼠體內(nèi)的作用，但是這些作者樂(lè)觀地認(rèn)為，這種方法可能很容易地應(yīng)用于臨床，因?yàn)樗麄冇脕?lái)制造益生菌的菌株已經(jīng)在人體中進(jìn)行了測(cè)試。他們還在努力改進(jìn)他們的方法，以治療影響身體其他部位的自身免疫性疾病，特別是炎癥性腸病等腸道疾病。
Quintana說(shuō)，“利用活細(xì)胞作為體內(nèi)藥物來(lái)源的能力具有巨大的潛力來(lái)提供更加個(gè)性化和精確的療法。如果這些生活在腸道中的微生物足以影響大腦中的炎癥，我們相信我們也能在其他地方利用它們的力量。”（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Liliana M. Sanmarco et al. Lactate limits CNS autoimmunity by stabilizing HIF-1α in dendritic cells. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06409-6.
