"這項研究是一個如何解決傳統(tǒng)草藥分子機制的令人興奮的例子,它可導(dǎo)致生理調(diào)節(jié)的新見解和治療疾病的新方法",Tracy
Keller說,他是Whitman實驗室的一名講師,也是此文章的第一作者。
這項研究包括一個馬薩諸塞州總醫(yī)院和其他地方的跨學(xué)科研究小組的研究人員,其中包括一個多學(xué)科小組的研究人員在和其他地方,它將被在線發(fā)表在2月12日的Nature
Chemical Biology上。
以前的研究已經(jīng)表明,HF減少組織內(nèi)疤痕、硬皮癥(一種皮膚緊縮癥)、多發(fā)性硬化癥、瘢痕形成甚至癌演進(jìn)。"我們認(rèn)為,HF必須作用于有許多下游效應(yīng)的信號通路",
Keller說。
在2009年,Keller和同事們報道,HF在不影響其他有益的免疫細(xì)胞情況下保護免受有害的Th17免疫細(xì)胞。自2006年被識別以來,Th
17細(xì)胞是暗含在許多象炎癥性腸疾病、類性病理不整體性地抑制免疫系統(tǒng)。進(jìn)一步分析表明,HF某種程度上打開一個參與新近發(fā)現(xiàn)的稱為氨基酸反應(yīng)通路(AAR)的基因。
科學(xué)家們最近才理解營養(yǎng)AAR傳感通路在免疫調(diào)節(jié)與代謝信號中的作用。也有證據(jù)表明,它延長壽命并延遲熱量限制動物研究中與年齡有關(guān)的炎癥性疾病。作為一位分類自然資源保護學(xué)家,AAR讓細(xì)胞知道它們什么時候需要保護資源。例如,當(dāng)一個細(xì)胞感覺建造蛋白質(zhì)的氨基酸的有限供應(yīng),AAR將阻斷促進(jìn)炎癥的信號,因為發(fā)炎組織需要大量的蛋白質(zhì)。
"想想停電期間我們?nèi)绾伪pB(yǎng)小果汁我們離開我們的設(shè)備上,上述聊天支持緊急呼叫",Whitman說,"細(xì)胞利用類似的邏輯"。
對當(dāng)前研究來說,研究人員調(diào)查研究HF如何激活A(yù)AR通路,尋找細(xì)胞用來將一個基因DNA編碼翻譯成構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸鏈的最基本過程。
研究人員能追擊稱為脯氨酸的單一氨基酸,并發(fā)現(xiàn)HF靶向且抑制一種特異酶(tRNA合成酶,EPRS),這種特異酶負(fù)責(zé)將脯氨酸摻入通常含有脯氨酸的蛋白質(zhì)中。當(dāng)這發(fā)生時,AAR響應(yīng)踢掉砸開并產(chǎn)生HF治療的療效。
提供補充的脯氨酸逆轉(zhuǎn)HF對Th
17細(xì)胞分化的效應(yīng),而添加回其他氨基酸沒有逆轉(zhuǎn)作用,為脯氨酸摻入建立HF特異性。補加的脯氨酸也逆轉(zhuǎn)HF的其他治療作用,抑制它抗瘧疾的效應(yīng)及與疤痕組織相關(guān)的特定細(xì)胞過程。再次,補充其他氨基酸卻沒有這樣的效果。這樣固定證據(jù)清楚地表明,HF特異地作用于受限制的脯氨酸。
研究人員認(rèn)為,HF治療模仿了細(xì)胞內(nèi)脯氨酸喪失,這激活A(yù)AR反應(yīng),并隨后沖擊免疫調(diào)節(jié)。研究人員還沒完全了解氨基酸限制在疾病反應(yīng)中的作用或限制脯氨酸為什么抑制Th
17細(xì)胞的產(chǎn)生。
然而,"AAR通路顯然是一個有趣的藥物目標(biāo),且常山酮除了其潛在的治療用途外是一種研通路的強大工具", Whitman說。