珠蛋白，保护你的肝脏

研究人员在小鼠身上发现了一种额外的使用球蛋白作为静脉注射药物的方法，可以延缓肝纤维化的进展。去年，Norifumi Kawada教授的研究小组在《Hepatology》(Hepatology 2021,73:2527-2545)上发表了重组人细胞球蛋白(CYGB)作为治疗肝损伤和肝硬化的蛋白剂的应用。在这里，他们研究了珠蛋白家族成员血红蛋白(HB)、肌红蛋白(MB)和神经红蛋白(NGB)的抗纤维化特性，并与CYGB进行了比较。

　　

   

   

图像:MB、NGB和CYGB，而不是HB，通过内吞途径被内吞入HSC，清除细胞内ROS，抑制COL1A1启动子活性，导致HSC失活，体内外胶原生成受到抑制。珠蛋白治疗可作为肝硬化的抗纤维化治疗方法。

资料来源:大阪市立大学

抗纤维化治疗在人类慢性肝病的治疗中仍然是一个未被满足的医学需求。大阪市立大学(OCU)的Norifumi Kawada教授领导的研究小组报道了珠蛋白家族成员在肝星状细胞(hsc)中的抗纤维化功能，hsc是肝纤维化的主要细胞类型。在晚期肝纤维化小鼠中，注射肌红蛋白(MB)、(神经球蛋白)NGB和(细胞球蛋白)CYGB可抑制肝脏炎症和纤维化。

珠蛋白家族成员的功能已被广泛研究，主要集中在这些蛋白表达的特定组织:红细胞中的血红蛋白(HB)，肌细胞中的MB，神经组织中的NGB，周细胞和成纤维细胞中的CYGB。除了公认的含血红素蛋白的氧结合呼吸功能外，所有的珠蛋白还参与有害活性氧(ROS)的调节，保护细胞免受氧化应激。

“肝纤维化发生在肝脏重复和长期的损伤或炎症之后。这些损伤伴随着ROS的积累，ROS会激活造血干细胞，随后胶原蛋白的产生，”Kawada博士解释道。

与Le Thi Thanh Thuy博士、Vu Ngoc Hieu博士及其同事一起，Kawada博士观察到，当他们在珠蛋白处理下培养人类造血干细胞时，MB、NGB和CYGB进入细胞器，捕捉细胞内有害的ROSs，并减少调节胶原蛋白生成的直接信号。“结果显示，红蛋白的抗氧化能力比文献记载的谷胱甘肽甚至维生素C更强，”Kawada博士继续说。

这对珠蛋白家族的三名成员来说是个好消息，但是HB发生了什么呢?“我们注意到血红蛋白没有进入细胞，”Thuy博士解释说，“我们推测这是因为血红蛋白的大小是它的单体同胞的4倍。”

在接下来的一系列实验中，川田博士和他的团队使用化学试剂制造了一个晚期肝纤维化的小鼠模型，并通过静脉注射应用MB、NGB和CYGB。有趣的是，治疗性蛋白显著抑制了肝脏炎症和纤维化，而且没有任何副作用。Hieu博士指出:“除了肝脏，我们还关注了邻近肾脏可能产生的副作用。肌酐水平在整个治疗过程中保持正常。”

这一发现发表在《氧化还原生物学》杂志上，研究团队希望在不久的将来为肝纤维化的潜在疗法建立一个立足点。

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术语表

1. 肝纤维化

肝纤维化是慢性肝损伤的创伤愈合反应，常导致肝硬化、肝衰竭、门脉高压和肝细胞癌。

2. 肝星状细胞

肝星状细胞位于肝细胞和肝窦内皮细胞之间。肝星状细胞是主要的胶原生成细胞，肝星状细胞的活化是肝纤维化的关键问题。

3.活性氧

活性氧(ROS)包括几种由氧衍生而来的化学反应分子。活性氧过量的状态称为氧化应激，这可能导致细胞结构的显著损伤。

4. COL1A1启动子

COL1A1启动子区是位于COL1A1编码基因上游的一段DNA。该区域控制从DNA到mRNA的转录起始，并最终翻译成COL1A1蛋白。

5. 无细胞系统

无细胞系统是指能够在没有细胞的环境中测试生物系统的平台。

6. 谷胱甘肽

谷胱甘肽是众所周知的抗氧化剂，它能够防止活性氧自由基、过氧化物、脂质过氧化物和重金属等对细胞重要成分造成损害

7. 人类的球蛋白

珠蛋白是含血红素的球状蛋白质的超家族，参与结合和/或运输氧气。主要成员包括血红蛋白、肌红蛋白、神经红蛋白、细胞红蛋白。

	血红蛋白	肌红蛋白	Neuroglobin	Cytoglobin
主要程控表达式	红细胞	心肌细胞, 平滑肌	中枢和外周神经系统	,成纤维细胞周围的周
三维结构*	Tertramer (2 hhb)	单体(3 rgk)	单体(1 oj6)	单体((1 urv)
分子量(kDa)	~ 64.5	~ 17日	~ 17日	~ 21

 

 

 

 

 

文章标题

Capacity of Extracellular Globins to Reduce Liver fibrosis via Scavenging Reactive Oxygen Species and Promoting MMP-1 Secretion