腸道微生物組將壓力轉(zhuǎn)化為鐮狀細(xì)胞危機(jī)

一項(xiàng)新研究顯示了慢性心理壓力如何導(dǎo)致痛苦的血管阻塞發(fā)作-這是鐮狀細(xì)胞病(SCD)最常見的并發(fā)癥，也是住院的常見原因。在老鼠身上發(fā)現(xiàn)的結(jié)果表明，腸道微生物組在觸發(fā)這些發(fā)作中起著關(guān)鍵作用，并揭示了預(yù)防它們的可能方法。這項(xiàng)研究由阿爾伯特·愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家進(jìn)行，并于今天在線發(fā)表在《免疫》上。

SCD發(fā)生在365名非裔美國(guó)人中約有1名。患有SCD的人遺傳了一個(gè)基因突變，導(dǎo)致異常的血紅蛋白，導(dǎo)致紅細(xì)胞(含有血紅蛋白)呈鐮刀狀，并且變得缺乏彈性。鐮狀的紅細(xì)胞容易阻塞小血管，阻礙血液流動(dòng)并阻止氧氣到達(dá)組織。這可能會(huì)導(dǎo)致痛苦和使人衰弱的血管閉塞性發(fā)作或VOE持續(xù)數(shù)天。沒有任何一種療法可以逆轉(zhuǎn)VOE，并且隨著時(shí)間的流逝，它們會(huì)嚴(yán)重?fù)p害內(nèi)臟器官-患有嚴(yán)重SCD的人的預(yù)期壽命比沒有疾病的人的預(yù)期壽命短20至30年。

“研究鐮狀細(xì)胞病是長(zhǎng)期缺乏資金，那些條件是需要-并值得-新的治療方法，可以幫助解決這個(gè)重大的健康差距，說(shuō)：”研究的負(fù)責(zé)人保羅由Frenette S.，醫(yī)學(xué)博士，醫(yī)學(xué)教授和的細(xì)胞生物學(xué)和椅子及總監(jiān)露絲L.和David S.戈特斯曼研究所干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究的愛因斯坦。“我們希望我們最近的發(fā)現(xiàn)可以為治療這種痛苦和致命的疾病提供新穎的解決方案。”

Frenette博士及其同事使用小鼠模型發(fā)現(xiàn)，VOE的路徑始于大腦。壓力會(huì)觸發(fā)大腦中糖皮質(zhì)激素的分泌，從而進(jìn)入腸道并增加其通透性。這種更大的通透性使分段的絲狀細(xì)菌(SFB)-小鼠中一種有益的腸道細(xì)菌-與腸道內(nèi)膜中的Th17輔助免疫細(xì)胞相互作用。SFB刺激那些免疫細(xì)胞產(chǎn)生促炎分子，該分子進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)并促進(jìn)中性粒細(xì)胞(一種白細(xì)胞)的老化和積累。在較早的研究中，F(xiàn)renette實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)這些老化的中性粒細(xì)胞是炎癥誘導(dǎo)細(xì)胞，可驅(qū)動(dòng)VOE。

在遭受心理壓力的SCD小鼠和健康小鼠中都觀察到了這一事件鏈。但是，致命的VOE僅在鐮狀細(xì)胞病小鼠中發(fā)生。Frenette博士指出：“健康的老鼠沒有鐮狀的血細(xì)胞，因此不會(huì)遭受老年性中性粒細(xì)胞堆積引起的不良影響。”

Frenette博士說(shuō)：“重要的是，我們發(fā)現(xiàn)我們可以通過(guò)幾種不同的干預(yù)措施來(lái)顯著降低小鼠的應(yīng)激誘導(dǎo)VOE：抑制糖皮質(zhì)激素的合成，耗盡SFB或阻斷這些細(xì)菌誘導(dǎo)的炎癥分子。”“這些行動(dòng)中的每一個(gè)都可能限制心理壓力對(duì)SCD患者的影響。”

盡管僅在嚙齒動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了SFB，但一些證據(jù)表明，人類腸道中類似的有益細(xì)菌也可以誘導(dǎo)Th17免疫細(xì)胞產(chǎn)生炎癥分子。Frenette博士說(shuō)：“我們希望了解鐮狀細(xì)胞病患者中這些細(xì)菌的豐度與影響它們的VOE的頻率或嚴(yán)重性之間是否存在任何相關(guān)性。”