《Science》崭新的起点:巨噬细胞用“嗅”来感知周围环境

【字体: 时间:2022年01月14日 来源:Science

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  拉霍亚免疫学研究所(LJI)的科学家们发现,动脉中的免疫细胞可以“嗅出”周围环境并引起炎症。

  
   

Macrophages in the artery wall 'smell' their surroundings    

免疫细胞可以嗅出血液中的辛醛(octanal),从而引发危险的炎症和动脉粥样硬化


动脉不像鼻子,但它胜似鼻子?

拉霍亚免疫学研究所(LJI)的科学家们发现,动脉中的免疫细胞可以“嗅出”周围环境并引起炎症。

“气味分子可以促进炎症,”研究负责人、LJI自身免疫和炎症中心成员、LJI教授克劳斯·莱伊医学博士说。

这项发表在《科学》(Science)杂志上的新研究表明,这种炎症可能导致小鼠心血管疾病和动脉粥样硬化。研究人员通过阻断被称为巨噬细胞的免疫细胞感知一种叫做辛醛的化合物来逆转这种炎症。

每个人的血液中都有少量的辛醛,但LJI的科学家已经表明,有心血管疾病标记的人,如高LDL胆固醇,辛醛水平也更高。这种额外的辛醛值会由于饮食或细胞中的氧化应激现象而进入血液。

人类的鼻子已经善于闻辛醛值了。莱伊形容它是一种加热过的鸡肉味。“就像鸡肉不再那么好吃了,”他说。

由LJI科学助理Sara McArdle博士领导的一项2019年的研究首次表明,血管壁中的巨噬细胞也有一些“嗅觉”分子所需的嗅觉受体。2020年,LJI的科学家们率先报道,多亏了一种名为OR6A2的嗅觉受体,这些巨噬细胞可以感知辛醛。

“巨噬细胞是我们免疫系统中最重要的细胞之一,”该研究的第一作者、LJI的讲师Marco Orecchioni博士说。“他们一直在检查信号。我们可以说它们‘嗅出’环境并做出反应。”

这项新研究首次准确地揭示了嗅出辛醛值是如何促进动脉炎症的。

Orecchioni测试了向正常的“野生型”小鼠和删除了小鼠巨噬细胞受体Olfr2(相当于人类的OR6A2)基因的小鼠注射辛醛的效果。通过比较这些小鼠组,Orecchioni发现,当Olfr2受体感觉到辛醛值时,炎症变得更严重。随着时间的推移,动脉甚至开始出现动脉粥样硬化中的病变。

然后,研究人员使用了一种叫做柠檬醛(有一种类似柠檬的气味)的分子,这种分子可以阻断小鼠的嗅觉受体,结果发现炎症减轻了。通过使巨噬细胞不受辛烷值的影响,他们逆转了疾病的进展。

Ley和Orecchioni认为在人类中也可能阻断OR6A2。“这些受体是众所周知的药物靶标,”Ley说。“事实上,现在市场上的大多数药物都对这种受体起作用,这种受体叫做GPCR。”

“这个项目来自于对这些嗅觉受体的偶然发现,”Orecchioni说。

研究人员现在正在研究巨噬细胞上发现的其他嗅觉受体的工作。他们还在研究OR6A2在人类中的作用。

Orecchioni计划继续研究动脉粥样硬化,但他很好奇嗅觉受体是否可能在代谢性疾病(如2型糖尿病)中发挥作用。“这项研究只是新事物的第一个暗示,”他说。“这为我们开启了多年的研究。”



杂志

Science

DOI

10.1126/science.abg3067


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