研究人员发现了预防炎症性肠病的基因
德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现了一种保护肠道免受炎症性肠病(IBD)侵袭的基因。
小鼠研究发现了Gatm基因的突变,并使用CRISPR/Cas9基因编辑技术确认了这种联系。肠道粘膜屏障的快速补充需要Gatm基因,该屏障保护肠壁免受细菌引起的炎症消化道,研究人员确定。
“Gatm基因是合成肌酸所必需的,肌酸是一种在肝脏中生成的物质,它可以到达屏障细胞,并使它们以一种有效的方式利用能量,”诺贝尔奖得主、德克萨斯大学西南分校宿主防御遗传学中心主任、该研究的资深作者布鲁斯·Beutler博士说美国国家科学院院刊.
IBD包括慢性或复发性免疫反应和胃肠道炎症。两种最常见的炎症性肠病是溃疡性结肠炎和克罗恩氏病,根据疾病控制和预防中心。虽然溃疡性结肠炎仅限于大肠,但克罗恩病可以影响消化道的任何部分。
在正常情况下,人体在肠道对致病细菌的反应能力和对帮助消化的正常共生“好”细菌的耐受性之间保持着一种平衡。
研究人员说,为了了解粘膜屏障,可以将肠道比作战斗间歇期间的战场。通常情况下,粘液会在肠道内形成一道屏障,类似于非军事区。粘液屏障保护肠壁免受致病细菌和有益细菌的侵害。然而,如果细菌以某种方式通过黏液层到达肠壁,炎症就是结果,主要作者、宿主防御遗传学中心的内科助理教授Emre tore博士解释说。
在他们的实验中,携带两份隐性Gatm突变的小鼠表现出与IBD患者相似的症状:腹泻、体重减轻和肠内壁细胞死亡。研究人员说,当老鼠饮用了含有肌酸的饮用水后,这些症状有所改善。研究表明,肌酸对于提供快速补充粘膜屏障所需的能量是必要的。
免疫学教授Beutler博士说:“这种基因和细胞中能量动员所需的其他基因的突变可能解释了人类IBD的一些病例。”
他补充说,这项研究发现了其他几个潜在的结肠炎基因,而这个基因对屏障细胞能量需求的影响表明,有可能导致IBD的一类新突变。每个基因都是通过随机的种系突变发现的,这意味着突变是为了研究产生的性状而产生的。
“IBD是一种慢性、复发、缓解的疾病,消化道内壁愈合的证据对长期缓解至关重要。目前的治疗往往侧重于减少炎症反应,”Beutler博士说。然而,消化道粘膜层和细胞的适当愈合对长期缓解是必不可少的。这项研究表明,治愈需要有效的能量代谢。”
此外,他补充说,“了解这些基因可能有助于我们了解IBD在人类中是如何发生的,以及如何治疗它。”在他职业生涯的早期,Beutler博士发现了一个重要的受体家族,它能让哺乳动物在感染发生时感知到感染,引发强烈的炎症反应。他因此获得了2011年诺贝尔生理学或医学奖。他现在管理着世界上最大的老鼠诱变和遗传项目之一。
他获得的其他荣誉还包括2011年的邵逸夫奖。除了是Regental教授,Beutler博士还担任Raymond和Ellen Willie癌症研究杰出主席,以纪念Laverne和Raymond Willie, Sr。
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