中外学者自身免疫疾病研究获突破

　　

生物通报道：最近，加州大学洛杉矶分校（UCLA）、中国科技大学、北京化工大学、剑桥大学等处的研究人员组成的一个国际团队，确定了一套规则，能确定哪些分子可以使免疫系统易受自身免疫性疾病（如红斑狼疮、银屑病）的攻击。这一研究突破，发表在六月八日的《Nature Materials》杂志，可能带来新的方法治疗这类疾病。

这项研究由UCLA生物工程和化学教授Gerard C. L. Wong带领，这个多学科团队还包括：中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室的金帆（Fan Jin）博士、瑞士洛桑大学医院的Michel Gilliet、剑桥大学的Jure Dobnikar和Daan Frenkel、北京化工大学的外籍导师Jure Dobnikar。

当自身免疫性疾病发生时，机体会攻击自身，因为它不能区分宿主组织和致病因素或病原体。两种这样的疾病是：狼疮——可损伤皮肤、关节和器官，引起皮疹、脱发和疲劳；银屑病——引起皮疹、病变及关节炎，并产生增加的癌症和糖尿病风险。延伸阅读：Cell子刊：自身免疫疾病的扳机。

当一个健康的人感染了病毒后，病毒的DNA可以通过一个称为TLR9的受体，激活免疫细胞。这个受体可促使细胞发出称为干扰素的信号分子，从而引发一种强大的防御反应。在红斑狼疮或牛皮癣患者当中，这些细胞通过他们自身的DNA或自体DNA而被激活。

利用同步加速器X射线散射及其他技术，研究人员确定了各种各样、有机和无机的分子，它们可以把自体DNA组织形成一种液晶结构，可紧密结合TLR9受体——就像拉链两边的牙齿。这种结构可保护DNA免于降解，并极大地增强人体的免疫反应。

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同步加速器X射线散射利用一种粒子加速器，来产生X射线束，这使研究人员能够确定原子和分子如何被组织成不同的结构。

Wong教授表示，这项研究确定了一套规则，告诉我们什么类型的分子或材料可以引发免疫系统的这个方面。这一新知识将使得我们更容易设计新的治疗策略，来控制免疫反应。

这篇文章的共同第一作者Nathan Schmidt说：“我们的同事在经验的基础上确定，在红斑狼疮、银屑病这样的疾病当中，某些分子正在激活自身DNA并引发反应。我们能够阐明一些很难理解的东西，触发免疫反应的关键在于，这些分子必须安排DNA，以使受体与它们紧密地结合。”

（生物通：王英）
注：金帆，1978年3月出生于北京。2002年7月毕业于中国科学技术大学应用化学系。2007年毕业于香港中文大学化学系高分子物理化学专业，获理学博士学位。2007.06 - 2009.01 香港中文大学化学系，博士后；2009.01 - 2009.11 美国伊利诺伊斯州大学香槟分校材料系，博士后；2009.11 - 2011.08 美国加州大学洛杉矶分校生物工程系，博士后；2011.08 -　　　　　　　 特任教授。
研究方向：利用模型微生物（例如：大肠杆菌或铜绿假单胞菌）和现代的物理表征手段以及合成生物学相结合去探索生命系统在不同层次下的组织规律，其中包括：在分子层次（基因、蛋白）、单细胞层次（单细菌行为）和多细胞层次（细菌生物被膜）。近年来曾在Nat. Commun、Sci. Rep、Nature、Science、PNAS等知名期刊发表研究论文。

生物通推荐原文摘要：
Liquid-crystalline ordering of antimicrobial peptide–DNA complexes controls TLR9 activation
Abstract: Double-stranded DNA (dsDNA) can trigger the production of type I interferon (IFN) in plasmacytoid dendritic cells (pDCs) by binding to endosomal Toll-like receptor-9 (TLR9). It is also known that the formation of DNA–antimicrobial peptide complexes can lead to autoimmune diseases via amplification of pDC activation. Here, by combining X-ray scattering, computer simulations, microscopy and measurements of pDC IFN production, we demonstrate that a broad range of antimicrobial peptides and other cationic molecules cause similar effects, and elucidate the criteria for amplification. TLR9 activation depends on both the inter-DNA spacing and the multiplicity of parallel DNA ligands in the self-assembled liquid-crystalline complex. Complexes with a grill-like arrangement of DNA at the optimum spacing can interlock with multiple TLR9 like a zipper, leading to multivalent electrostatic interactions that drastically amplify binding and thereby the immune response. Our results suggest that TLR9 activation and thus TLR9-mediated immune responses can be modulated deterministically.