外泌体——引起 I 型糖尿病的长期“攻击”信号

来源:外泌体之家 / 作者: / 2017-01-11
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在 I 型糖尿病患者中,身体免疫系统对胰腺中的某些细胞进行了无情的破坏,因为它错误地将它们认为是外来入侵者。现在,根据瑞士的一项新研究,研究人员可能发现了触发这种长期“攻击”的原因之一。

被破坏的细胞,称为β细胞,其可以分泌一些包含蛋白质的小包裹,这被称为外泌体。新的研究发现,当细胞遇到麻烦时,如感染或其他紧急情况后,这些小包裹会产生化学修饰发出警告信号,这便成为了诱导免疫细胞攻击的目标。

瑞士洛桑联邦理工学院的生物化学家 Steinunn Baekkeskov 说:“当β细胞受到压力时,会释放更高的水平的外泌体,在其中就含有能够给予免疫系统警示信号的蛋白质。

据该研究的作者说,新研究结果提供了一种方法可以关闭免疫系统,从而在疾病的非常早期阶段防止 I 型糖尿病的发展。

神秘的目标

通常,β细胞会释放激素胰岛素,从而有助于体细胞从血液中摄取糖类。 I 型糖尿病患者,其β细胞被破坏,必须将胰岛素从体外注射到他们的身体里,否则他们就会死亡。这些患者每天不断监测他们的血糖,每天服用许多剂量的胰岛素来调节他们的血糖。

但是通过这些治疗,患者的血糖水平经常会出现过高和过低的情况,这意味着患有该病症的人会面临各种并发症风险,例如肾衰竭、心脏病和神经损伤。

在一项长达数十年的研究中,科学家已经监测了 I 型糖尿病患者的家庭成员(即高疾病发生风险的人群),并发现这种自身免疫性攻击在患者出现症状之前就已经开始了。在疾病的早期,患者体内可能具有某些高水平的抗体,其会结合在β细胞中目标胰腺蛋白质。根据 2015 年 Diabetes Care 杂志的研究结果,如果一个人被检测到两个或更多抗这些蛋白质的阳性,这将几乎确定这个人将会发展成为该疾病的患者,即使其一直没有症状。

这些发现提高了研究人员的早期干预的希望,在过多的β细胞被杀死之前关闭抗体的免疫攻击,Baekkeskov 说。

“这些还没有发展成为临床疾病抗体阳性的人,需要进行免疫预防治疗,以阻止β细胞破坏并预防 I 型糖尿病的发展,”Baekkeskov 通过电子邮件告诉 Live Science。

损坏的种子

但研究人员仍然不知道这些β细胞蛋白是如何第一次遇到免疫细胞并触发自身免疫的。

为了回答这个问题,Baekkeskov 和她的同事分析了来自人和大鼠β细胞的外泌体。他们发现外泌体携带有会被抗体识别的β细胞蛋白。此外,这些外泌体似乎还可以吸引免疫细胞并激活它们,她说。

更重要的是,当细胞处于压力下时,外泌体会被分子伴侣蛋白质或特殊分子修饰,携带这些蛋白质并帮助它们折叠或穿过细胞到达目的地,Baekkeskov 说。

然而,在这种情况下,伴侣蛋白不是良性的;它们充当闪烁的应急灯,指示对免疫系统的危险。这样,免疫系统会将这些蛋白标记为危险信号。这是研究人员在 11 月 21 日的 Diabetes 杂志上提出的假设。

研究人员说,这可能是炎症给予β细胞的压力,比如应对感染或其他攻击的反应,并导致其释放含有这些警示信号的外泌体。

在这一点上,免疫系统发起了无情的攻击,而免疫系统的长期记忆使得其很难停止攻击。 (然而,研究还没有解决是否有许多其可能触发β细胞破坏的因子。)

最新研究提示了一种免疫系统重编程的方法。一种可能性是设计能够诱导免疫细胞的外泌体模拟物。这些外泌体可以保护β细胞被免疫细胞杀伤,并可以阻止或消灭这些靶向β细胞的免疫细胞,Baekkeskov 说。

参考文献:Cianciaruso C, Phelps EA, Pasquier M, Hamelin R, Demurtas D, Ahmed MA, Piemonti L, Hirosue S, Swartz MA, De Palma M, Hubbell JA, Baekkeskov S. (2016) Primary Human and Rat Beta Cells Release the Intracellular Autoantigens GAD65, IA-2 and Proinsulin in Exosomes Together with Cytokine-Induced Enhancers of Immunity. Diabetes.

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换一换

用ips就没有伦理问题了吧,为什么不用呢?现在的ips还不稳定吗?

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