研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)晶體在呼吸道粘液中的含量非常豐富

       近日，比利時(shí)VIB、根特大學(xué)附屬醫(yī)院(Ghent University Hospital)和生物技術(shù)公司Argenx合作研究了哮喘中是否存在蛋白質(zhì)晶體。蛋白質(zhì)在體內(nèi)通常不會(huì)結(jié)晶，除非遇到一些特殊的情況。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)晶體在呼吸道粘液中的含量非常豐富時(shí)，會(huì)刺激免疫系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘患者呼吸道炎癥和粘液分泌的改變。這項(xiàng)研究已發(fā)表在《Science》雜志上。

     哮喘是一種常見的慢性氣道炎癥，常導(dǎo)致反復(fù)發(fā)作的喘息、氣促、胸悶、咳嗽等癥狀，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。據(jù)全球哮喘報(bào)告顯示，哮喘的發(fā)病率約為4.3%，這意味著全世界有大約3.34億人患有不同程度的哮喘。預(yù)計(jì)到2025年，這一數(shù)字還將增長1個(gè)億，變成4.34億。

精確到原子級別

　　　為了驗(yàn)證這一想法，科學(xué)家們克服了許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)。他們在實(shí)驗(yàn)室中找到一種能夠產(chǎn)生數(shù)百萬Gal10晶體方法，并確定這些晶體與病人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的CLCs相同。研究人員還使用從患者處得到的晶體來確定Gal10的三維結(jié)構(gòu)，并將其精確到原子尺度。

     Savvas Savvides教授表示:“這是生化和醫(yī)學(xué)史上**次以原子分辨率來研究患者來源的蛋白質(zhì)晶體。值得注意的是，這種微觀晶體雖然只有幾微米，但卻經(jīng)歷了艱苦而嚴(yán)酷的實(shí)驗(yàn)過程最終存活了下來。最重要的是，我們根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)獲得了蛋白質(zhì)分子內(nèi)部美麗的三維結(jié)構(gòu)?！?/p>

　　　研究人員發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)Gal10處于晶體狀態(tài)時(shí)，它才會(huì)引發(fā)完全成熟的免疫反應(yīng)。在溶液中，Gal10是無害的。 然而，以CLCs晶體形式存在的Gal10會(huì)誘發(fā)哮喘的主要特征，包括產(chǎn)生粘液改變，這對大多數(shù)哮喘患者來說是一個(gè)大問題。

哮喘治療或迎來春天

隨后，研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合一家位于根特的生物技術(shù)公司Argenx開發(fā)出的抗體可以特異性地對抗CLC。值得注意的是， 抗體能夠在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中在幾分鐘內(nèi)溶解CLC，并在患者體外粘液中幾小時(shí)內(nèi)溶解。在哮喘小鼠模型中，使用這些抗體可顯著減少肺部炎癥、肺功能改變和粘液產(chǎn)生。這種抗體可能是逆轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)晶體、治療哮喘和其他呼吸道慢性炎癥疾病的一線療法。

用抗體溶解CLC。

Savvides教授說：“就像變魔術(shù)一般，我花了25年的時(shí)間學(xué)習(xí)并苦惱于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)生物學(xué)。 現(xiàn)在，突然間我就看到了蛋白質(zhì)晶體實(shí)時(shí)溶解。最重要的是，我們還能看到這些抗體是如何通過決定它們與抗原的晶體結(jié)構(gòu)來發(fā)揮神奇的作用的?！?/p>

當(dāng)然，還需要更多的測試來驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)。但是小鼠模型中的數(shù)據(jù)顯示，使用這些抗體可能是有效減少哮喘患者肺部過度炎癥和粘液積聚的方法。由于目前還沒有針對氣道粘液積聚的藥物，這一發(fā)現(xiàn)將改變該現(xiàn)狀。