解析慢性肉芽肿病(CGD)基因型特异性免疫应答,探寻结肠炎发病新机制

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Blood 21.1

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  慢性肉芽肿病(CGD)患者近 50% 患炎症性肠病(IBD),发病年龄因 CGD 基因型而异。研究人员以 2 种 CGD 小鼠为对象,探究 NOX2 缺陷与肠道微生物组、免疫反应及结肠炎的关系。结果发现菌群以 CGD 基因型特异性方式影响结肠炎易感性,或可解释 IBD 发病差异并提供治疗靶点。

  
在生命的长河中,人体免疫系统宛如一座坚固的堡垒,守护着我们的健康。然而,有一种名为慢性肉芽肿病(Chronic Granulomatous Disease,CGD)的先天性免疫缺陷疾病,却悄然打破了这座堡垒的平静。CGD 是由于组成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate,NADPH)氧化酶复合物 2(NOX2)的 6 个亚基(gp91phox、p47phox、p22phox、p67phox、p40phox或伴侣蛋白 EROS)中任何一个出现缺陷,导致吞噬细胞产生的活性氧物质(Reactive Oxygen Species,ROS)生成受阻 。这看似微小的缺陷,却引发了一系列严重的健康问题。

近 50% 的 CGD 患者会患上炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD),而且 IBD 的发病年龄还会因 CGD 基因型的不同而有所差异。此前的研究虽然表明肠道微生物群在 CGD 小鼠的结肠炎易感性中起着重要作用,但背后的机制却如同迷雾,让人捉摸不透。为了拨开这层迷雾,探索其中的奥秘,研究人员踏上了艰辛的科研征程。虽然文中未提及具体研究机构,但他们的研究成果发表在了《Blood》杂志上。

研究人员以两种来自不同动物设施、具有不同微生物群的 CGD 小鼠(gp91phox-/-和 p47phox-/-)为研究对象,评估化学诱导的结肠炎易感性,同时研究微生物群标准化和致结肠炎微生物群转移对肠道屏障黏膜免疫反应的影响。

在实验过程中,研究人员用到了多种关键技术方法。他们构建了特定基因型的 CGD 小鼠模型(gp91phox-/-和 p47phox-/-小鼠),通过化学诱导的方式在小鼠身上引发结肠炎,以此来评估不同基因型小鼠对结肠炎的易感性。此外,他们还进行了微生物群转移实验,将致结肠炎的微生物群移植到小鼠体内,观察其对小鼠肠道免疫反应的影响。在检测分析方面,研究人员运用了基因表达检测技术,来探究 NOX 同工型基因表达的变化;同时通过检测 ROS 水平、黏蛋白产量等指标,评估肠道上皮细胞的功能和黏膜免疫反应状态。

下面让我们来看看具体的研究结果:

  • 结肠炎易感性与微生物群的关系:研究发现,携带致结肠炎微生物群的 p47phox-/-和 gp91phox-/-小鼠,其结肠炎的严重程度都有所增加。这表明微生物群确实在 CGD 小鼠的结肠炎易感性中扮演着关键角色。
  • 不同基因型小鼠的 ROS 产生及基因表达差异:p47phox-/-小鼠的肠道上皮细胞产生了更多的 ROS,并且这种现象与 NOX 同工型基因表达的增加有关。这说明在 p47phox-/-小鼠中,虽然 NOX2 存在缺陷,但可能存在其他机制来调节 ROS 的产生和相关基因的表达。
  • 不同基因型小鼠的黏膜免疫反应差异:与对照组和 p47phox-/-小鼠相比,gp91phox-/-小鼠的黏蛋白产生减少,并且其黏膜免疫反应表现出一种提示肠道屏障处炎性小体激活增加的特征。这意味着不同的 CGD 基因型会导致不同的肠道黏膜免疫反应,进而影响结肠炎的发生和发展。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:微生物群以 CGD 基因型特异性的方式影响结肠炎的易感性。这一结论具有重大的意义,它为解释不同 CGD 基因型患者 IBD 发病时间的差异提供了理论依据,同时也为开发潜在的新型个性化治疗靶点指明了方向。

在讨论部分,研究人员进一步强调了这些发现的重要性。了解微生物群与 CGD 基因型之间的相互作用,不仅有助于我们深入理解 CGD 患者并发 IBD 的发病机制,还为未来精准治疗这一复杂疾病提供了新的思路。例如,基于不同基因型患者的肠道微生物群特征和免疫反应模式,可以开发出更具针对性的治疗方案,如调节肠道微生物群、干预特定的免疫信号通路等,从而提高治疗效果,改善患者的生活质量。此外,这项研究也为其他相关领域的研究提供了参考,激励更多科研人员深入探索先天性免疫缺陷疾病与肠道疾病之间的联系,为人类健康事业做出更大的贡献。

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