构建 HbSC 疾病小鼠新模型,揭示羟基脲治疗机制的重大突破

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Blood 21.1

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  镰状细胞血红蛋白 - C(HbSC)病研究匮乏,缺乏临床前模型。研究人员构建 HbSC 小鼠模型,发现其类似人类疾病症状。研究揭示羟基脲对 HbSC - SCD 患者的治疗机制,该模型有助于填补该疾病研究空白。

  在血液疾病的神秘世界里,镰状细胞血红蛋白 - C(HbSC)病就像一座未被完全探索的孤岛。HbSC 病由血红蛋白 - S(HbS)和血红蛋白 - C(HbC)的复合杂合性导致,它在镰状细胞病(SCD)中占比达 30% 。HbC 会促使红细胞脱水,就像给红细胞 “抽干水分”,让它们变得干瘪,这一过程也被称为红细胞脱水症(xerocytosis),进而推动镰状细胞的形成。尽管 HbSC-SCD 比纯合的 HbSS-SCD 病情稍轻,但依然会引发诸多严重问题,给患者带来极大痛苦。
然而,目前在医学研究领域,大部分目光都聚焦在 HbSS-SCD 上。由于缺乏合适的临床前模型,HbSC 患者仿佛被遗忘在角落,难以获得能够改善或变革疾病治疗的方案。这种现状就像在黑暗中摸索,没有清晰的方向,严重阻碍了 HbSC 病治疗的发展。

为了打破这一困境,来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们致力于构建 HbSC 小鼠模型,希望能借此深入了解 HbSC 病的发病机制以及潜在的治疗方法。这项研究成果意义重大,相关论文发表在《Blood》杂志上。

研究人员主要采用了构建动物模型以及对小鼠各项生理指标检测分析的关键技术方法。通过构建 HbSC 小鼠模型,模拟人类 HbSC-SCD 的疾病状态;之后对小鼠的红细胞状态、贫血程度、溶血情况、炎症反应、器官损伤等多个生理指标进行检测分析,从而得出相应结论。

一、HbSC 小鼠模型的特征


研究人员构建的 HbSC 小鼠,在很多方面都和人类的 HbSC-SCD 极为相似。HbSC 小鼠的红细胞出现了明显的红细胞脱水症,就像失去水分的海绵,干瘪皱缩。在贫血、溶血、炎症和器官损伤方面,虽然症状比 HbSS 小鼠要轻一些,但在缺氧再灌注损伤(组织缺血后恢复血液供应引发的损伤)方面却和 HbSS 小鼠类似。而且,HbSC 小鼠视网膜病变的发生频率比 HbSS 小鼠高很多(66.7% 对比 16.7%;p<0.05),这一现象和 HbSC-SCD 患者的情况如出一辙。在红细胞镰变方面,HbSC 红细胞在较低的氧分压(pO2)下就会发生镰变,而且在缺氧再氧合后,其变形能力无法完全恢复。这表明,HbSC 小鼠模型能够很好地模拟人类 HbSC-SCD 的部分关键特征。

二、羟基脲的作用机制研究


研究人员利用构建的 HbSC 小鼠,深入探究了羟基脲对 HbSC-SCD 患者产生显著临床益处的机制。尽管羟基脲在提高胎儿血红蛋白(HbF)方面效果并不显著,但却有着独特的作用。在成年的 HbSC/HbSS 小鼠实验中,羟基脲并没有提高 HbF 的水平,却能够降低红细胞内的活性氧(ROS)、高铁血红蛋白(Ferryl-hemoglobin)和海因茨小体(Heinz-body)的形成。这就像是给红细胞的 “内部环境” 做了一次清洁,减少了对红细胞膜的损伤。不过,羟基脲对红细胞的水化状态并没有影响。

当研究人员在未出生的幼崽关闭 γ- 珠蛋白表达之前给予羟基脲,并在出生后持续给药时,他们发现可以诱导 HbSC/HbSS 小鼠产生 HbF。而且,HbSS 小鼠产生的 HbF 比 HbSC 小鼠更多。有趣的是,即使 HbF 只有少量增加(约 1%),也能改善 HbSC 红细胞的水化状态。当 HbSC 小鼠体内的 HbF 达到 7% 的峰值时,红细胞镰变现象竟然消失了。

这项研究意义非凡。HbSC 小鼠模型的成功构建,就像是为 HbSC 病研究打开了一扇新的大门,填补了此前缺乏临床前模型的空白,让研究人员能够更深入地了解 HbSC 病的发病机制。同时,对羟基脲治疗机制的揭示,为 HbSC-SCD 患者的治疗提供了重要的理论依据,有望推动开发出更有效的治疗方法,给众多 HbSC 病患者带来新的希望。研究结论表明,构建的 HbSC 小鼠模型能够有效模拟人类疾病特征,并且羟基脲对 HbSC-SCD 患者的治疗有着复杂但重要的作用机制。不过,研究也存在一些有待进一步探索的地方,例如羟基脲在不同阶段给药的最佳剂量和时间窗口,以及除了已知的作用机制外,是否还有其他潜在的影响途径等。但不可否认的是,这项研究已经为 HbSC 病的研究和治疗迈出了关键的一步,后续研究可以在此基础上不断深入,为攻克这一疾病奠定坚实基础。

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