再生医学网最新获悉,今日上线的《科学》杂志中有一篇文章非常引人注目,文章内容主要针对肠道疾病进行了深入研究,有望为我们揭示炎症性肠病的秘密。这篇文章的作者是来自浙江大学、多伦多大学以及多伦多圣米歇尔医院的科学家共同撰写。下面再生医学网就为您推送这篇文章的主要内容。
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炎症性肠病是几种肠道疾病的总称,其中最为人所知的便是克罗恩病与溃疡性结肠炎了。罹患这些疾病的患者数量并不少,而且会出现腹泻、便血等症状,严重引起身体不适。在长期发病之下,它还有恶化成结直肠癌的风险。
目前,科学家们认为炎症性肠病与身体的免疫功能息息相关。其中,NOD1和NOD2两种蛋白在肠道的免疫反应里扮演了重要角色。作为一类蛋白受体,它们能够识别微生物分泌的代谢产物,从而唤起肠道的免疫反应,对抗感染。而一旦NOD1/2发生突变,功能失调,就会引起严重的免疫疾病和炎症反应。
先前,科学家们已经发现了NOD1和NOD2蛋白上的诸多突变,并发现了它们与炎症性肠病之间的关联。然而,这些突变为何会致病,却一直没有得到详细的解答。这正是本篇论文的亮点所在。
抑制NOD1/2的S-棕榈酰化(图B),会影响它们的正常膜定位(图片来源于网络)
首先,这支团队发现,NOD1与NOD2会发生“S-棕榈酰化”(S-palmitoylation)修饰。通过往蛋白质上添加特定的脂质分子,这种修饰能够改变蛋白质的细胞内定位。而如果抑制这种修饰,NOD1/2蛋白就会失去正常的细胞膜定位,分布在细胞质中。这与突变NOD1/2蛋白的定位如出一辙。后续的一些研究也表明,S-棕榈酰化修饰对于NOD1/2的正常细胞定位和功能是不可或缺的。
那么,是什么酶催化了NOD1/2的S-棕榈酰化修饰呢?研究人员们筛选了与NOD1/2相互作用的蛋白,并找到了一种叫做ZDHHC5的蛋白。它不仅与NOD1/2有着共同的细胞定位,而且通过RNA干扰的方式抑制其表达后,果然会影响到NOD1/2的修饰,并让其细胞定位出现紊乱。综合这些结果,研究人员们在论文中指出,ZDHHC5介导了NOD1/2的转录后修饰,并能影响其定位与功能。
抑制ZDHHC5蛋白的表达,就会影响NOD1蛋白的定位(图片来源于网络)
值得一提的是,在许多炎症性肠病中,突变的NOD2蛋白,其S-棕榈酰化修饰都会出现严重的减少,幅度可达70%-90%。这项发表在《科学》上的研究,从分子机制上给出了解释——由于它们无法正确定位到细胞膜上,从而影响到了其调控免疫反应的功能,引发疾病。
“我们的发现指出了棕榈酰化修饰的潜在重要性。太多或太少,都会影响炎症反应,”本研究的通讯作者之一Gregory D. Fairn教授说道:“现在的问题在于,我们能否对这一过程进行微调,有朝一日为多种炎症性疾病带来治疗方案。”
再生医学网认为,炎症性肠病作为困扰很多人的疾病,严重者可能导致直肠癌的发生,揭示它的运行机制或许能够为日后研发出靶向药物提供更加正确的方向。