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免疫系统蛋白质可以抵御婴儿致命的肠道疾病

肠道疾病坏死性小肠结肠炎是欧洲和全球出生的早产儿死亡的主要原因。这种疾病的特点是过度炎症会导致肠道组织腐烂,它为传染性和致命细菌提供了进入血液的途径。

尽管进行了四年的研究,但有效的治疗方法仍然难以捉摸,患这种疾病的婴儿的死亡率基本保持不变,徘徊在 30% 左右。

现在,由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员领导的一项研究在小鼠中发现了免疫系统中的一种蛋白质,可以保护婴儿免受坏死性小肠结肠炎 (NEC) 的侵害并导致新疗法的开发。

该研究结果于 6 月 15 日在线发表在Cell Reports Medicine 上。

“坏死性小肠结肠炎是一种严重的、起效快的疾病,可在数小时内导致死亡,”该研究的资深作者、新生儿医学部儿科助理教授、医学博士 Misty Good 说。“我们不知道为什么会发生 NEC,我们可以尝试用抗生素和手术切除死组织来治疗它;但是,在严重的情况下,许多婴儿仍然会死亡。没有治疗可以阻止疾病的进展,但我们希望是我们鉴定的蛋白质会改变这种状况。”

科学家们专注于白细胞介素 22 (IL-22),这是一种调节免疫反应并帮助维持成人肠道健康的蛋白质。

多年来,研究表明 IL-22 在成人胃肠道疾病中具有关键作用。因此,正在研究涉及 IL-22 的潜在治疗方法,用于治疗 COVID-19 疾病、酒精性肝病和器官或骨髓移植后发生的移植物抗宿主病。然而,IL-22 在新生儿肠道中的作用尚不清楚。

为了更好地了解蛋白质的作用,研究人员创建了一个小鼠模型来检查健康肠道和受 NEC 损伤的肠道中的 IL-22 信号传导和产生。他们分析了出生前后以及成年期的 IL-22 水平,对于小鼠来说,这在它们断奶时开始,大约在 28 天大。在健康和患病的肠道中,研究人员记录了出生后 IL-22 的低产量,直到第 21 天,当时小鼠的产量猛增并持续到成年。

研究人员还研究了患有和未患 NEC 的早产儿的组织样本。科学家们在所有肠道样本中都发现了低水平的 IL-22。而在发展为 NEC 的婴儿中,肠道中尚未产生适当的免疫反应。

“新生儿肠道中的免疫细胞无法产生足够量的 IL-22 来控制 NEC 的进展,”Good 说,他在圣路易斯儿童医院治疗患者,同时也是该大学新生儿科的联合项目主任。 - 围产期医学奖学金。作为坏死性小肠结肠炎协会科学咨询委员会的成员,Good 领导了一项涉及七个医疗中心的工作,这些中心开发了一个大型生物样本库,这些样本来自受 NEC 影响的婴儿。

Good 推测未成熟的肠道与缺乏 IL-22 产生有关,这一理论因体重低于 3 磅 5 盎司的早产儿最有患 NEC 的风险而得到加强。通常,婴儿越早产,婴儿的体重越低,婴儿的胃肠道免疫系统越不发达。有害细菌可以穿过肠道屏障并激活免疫系统。而且由于早产儿的免疫系统尚未完全发育,它会导致过度的炎症反应,从而导致组织死亡。

研究人员在新生儿组织中发现低水平的 IL-22 导致了他们的下一步:给小鼠注射 IL-22。这种蛋白质有助于控制炎症,同时促进肠道内紧密堆积的细胞的再生。IL-22 可以帮助加强肠壁,在肠道内形成一道屏障,允许营养吸收,同时防止有毒或其他有害微生物渗入血液。

“有趣的是,我们的工作表明,在小鼠中用 IL-22 治疗可以保护新生儿肠道免受 NEC 造成的损害,”古德说。“我们的研究代表了在理解 IL-22 在早期生命中的作用方面取得的重大进展,并为未来治疗 NEC 的新方法奠定了基础。”

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