《Nature》纠正教科书式的发现:“焦亡代谢”促进伤口愈合和组织修复

【字体: 时间:2024年09月13日 来源:Nature

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  Kodi Ravichandran教授(VIB-UGent炎症研究中心)及其同事的一项研究发现,焦亡是一种传统上被认为纯粹是炎症的程序性细胞死亡形式,在促进愈合和组织修复方面也起着至关重要的作用。

  

Kodi Ravichandran教授(VIB-UGent炎症研究中心)及其同事的一项研究发现,一种传统上被认为纯粹是炎症的程序性细胞死亡形式焦亡(pyroptosis )在促进愈合和组织修复方面也起着至关重要的作用。这项研究发表在《Nature》杂志上,为理解我们的身体如何对损伤做出反应开辟了新的途径,并可能导致伤口和炎症性疾病的创新治疗。

每天我们体内大约有10亿个细胞死亡。这些细胞中的大多数被称为凋亡的过程杀死,这是一种保持我们健康的细胞维护形式。然而,在病原体或炎症触发因素的影响下,细胞会在一个被称为焦亡的过程中死亡。顾名思义(pyro的意思是火),焦亡会引起明显的炎症,这有助于身体清除感染,但也会导致严重的组织损伤。

该研究的主要作者之一、VIB-UGent的Kodi Ravichandran教授说:“到目前为止,由焦亡引起的细胞死亡在本质上只被认为是炎症和破坏性的,但我们的工作表明,除了组织损伤因素外,焦亡还会释放有益的分子,促进伤口愈合,这可能会导致处理慢性伤口或炎症的新疗法。”

炎症和愈合

每当我们受到伤害或感染时,我们的身体就会产生免疫反应,导致炎症清除感染。然而,当炎症不能及时或可控地解决时,可能会有过度的组织损伤。细胞通过释放炎症分子导致这种炎症。

然而,Kodi Ravichandran教授及其同事的新研究发现,这些焦亡细胞(pyroptotic cells)也会释放促进伤口愈合的分子。

“令我们惊讶的是,通过细胞培养和小鼠模型系统,焦亡细胞分泌的分子是独一无二的。这些分子诱导附近健康免疫细胞(巨噬细胞)显著的基因表达变化,促进愈合和组织修复。因此,焦亡会同时踩下油门和刹车;一方面,焦亡细胞释放的炎症细胞因子引起炎症,而分泌组中的代谢物和氧化脂素帮助组织自我愈合,”该研究的资深第一作者Parul Mehrotra博士说(VIB-UGent,现就职于德里印度理工学院)。

关闭伤口

研究人员确定的关键伤口愈合分子之一是前列腺素E2,以其在疼痛和组织再生中的作用而闻名。

这项研究的第一作者之一Sophia Maschalidi博士(VIB-UGent)说:“我们的实验表明,死亡细胞分泌的分子,即焦亡分泌组(secretome),即使在炎症分子存在的情况下,也能显著提高身体修复受损组织的能力。”

这项研究表明,目前通过阻断焦亡来发展治疗的策略可能需要重新考虑。虽然这可以防止损伤,但它也可能抑制有助于组织修复的基本分子的释放。相反,新发现的焦亡分泌组中的小分子和脂质可以用来开发新的疗法,为患有慢性伤口或炎症性疾病的患者带来新的希望。


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