Nature Immunology:维生素D与炎症之间的新联系

【字体: 时间:2021年11月25日 来源:Purdue University

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  一项新的研究表明,维生素D的活性代谢物(不是非处方药)参与抑制炎症。

  

马吉德·卡泽米安(Majid Kazemian)是普渡大学(Purdue University)计算机科学系和生物化学系的助理教授,他与美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases)免疫调节科主任比达德·阿夫扎利(Behdad Afzali)博士共同完成了这项高度协作的研究。

“我们的工作证明了维生素D减少T细胞引起的炎症的机制。这些细胞是免疫系统的重要细胞,是对引起COVID-19感染的免疫反应的一部分。在将其作为一种治疗选择之前,有必要进行进一步的研究,尤其是临床试验和在患者中进行测试。”Kazemian说。“我们不建议使用药店里现成的普通维生素D。为了预防或对抗COVID - 19感染,任何人都不应该摄入超过推荐剂量的维生素D。”

此前的研究表明,维生素D能够减少由T细胞引起的炎症,T细胞是COVID-19最严重和最危险病例的肺部炎症细胞的特征。但与理解药物的作用同样重要的是理解药物的作用方式和原因。这既是为了最大限度地提高效益,也为了最大限度地减少危害(例如防止人们食用家畜除虫器或将家用清洁剂注射到静脉中),也是为了为未来的治疗铺平道路。

如果科学家们了解了维生素D是如何对抗炎症的,他们就会更多地了解这种药物和相关疾病是如何起作用的,从而为研发新的、甚至更有效的药物铺平道路。

Kazemian和他的团队在之前的研究中开始研究病毒如何影响肺细胞。发现病毒可以触发生化途径,即免疫补体系统,研究人员开始寻找方法来破坏这一途径,并改善随后的炎症。

该团队研究和分析了8名COVID - 19患者的个体肺细胞——这是唯一可能的,因为卡塞米安在基因测序和数据挖掘方面的经验。他们发现,在COVID - 19患者的肺部细胞中,部分免疫反应进入超速状态,加剧了肺部炎症。

“在正常感染中,Th1细胞,T细胞的一个子集,会经历促炎期,”卡泽米安说。“促炎阶段清除感染,然后系统关闭,进入抗炎阶段。维生素D有助于加速T细胞从促炎阶段向抗炎阶段的转变。我们还不确定,但理论上这种维生素可能帮助Th1细胞引起的严重炎症患者。”

在COVID-19患者中,Th1细胞的促炎期似乎没有关闭,这可能是因为患者的系统中没有足够的维生素D,或者因为细胞对维生素D的某些反应异常。在这种情况下,研究人员假设,在现有的治疗中添加维生素D,以处方的高浓度静脉代谢物的形式,可能会进一步帮助人们从COVID感染中康复,尽管他们还没有测试这一理论。

卡泽米安说:“我们发现,维生素D的一种特殊形式,而不是你可以在药店买到的形式,在试管中有减少炎症的潜力,我们弄清楚了它是如何以及为什么这样做的。”然而,重要的是要明白,我们并没有进行临床研究,我们在试管中的实验结果需要在实际患者的临床试验中进行测试。”

这项工作由美国国立卫生研究院(NIH)的NIGMS、NIDDK、NIAID和NHLBI资助,另外还有来自威康信托基金、美国克罗恩和肠炎基金会、英国心脏基金会、肖沃尔特信托基金、德国研究基金会、智利国家研究和发展机构、以及英国国家卫生服务的国家健康研究研究所生物医学研究中心和研究设施。

Journal Reference:

  1. Daniel Chauss, Tilo Freiwald, Reuben McGregor, Bingyu Yan, Luopin Wang, Estefania Nova-Lamperti, Dhaneshwar Kumar, Zonghao Zhang, Heather Teague, Erin E. West, Kevin M. Vannella, Marcos J. Ramos-Benitez, Jack Bibby, Audrey Kelly, Amna Malik, Alexandra F. Freeman, Daniella M. Schwartz, Didier Portilla, Daniel S. Chertow, Susan John, Paul Lavender, Claudia Kemper, Giovanna Lombardi, Nehal N. Mehta, Nichola Cooper, Michail S. Lionakis, Arian Laurence, Majid Kazemian, Behdad Afzali. Autocrine vitamin D signaling switches off pro-inflammatory programs of TH1 cells. Nature Immunology, 2021; DOI: 10.1038/s41590-021-01080-3

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