研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)晶體在呼吸道粘液中的含量非常豐富

       近日，比利時(shí)VIB、根特大學(xué)附屬醫(yī)院(Ghent University Hospital)和生物技術(shù)公司Argenx合作研究了哮喘中是否存在蛋白質(zhì)晶體。蛋白質(zhì)在體內(nèi)通常不會(huì)結(jié)晶，除非遇到一些特殊的情況。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)晶體在呼吸道粘液中的含量非常豐富時(shí)，會(huì)刺激免疫系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘患者呼吸道炎癥和粘液分泌的改變。這項(xiàng)研究已發(fā)表在《Science》雜志上。

     哮喘是一種常見(jiàn)的慢性氣道炎癥，常導(dǎo)致反復(fù)發(fā)作的喘息、氣促、胸悶、咳嗽等癥狀，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。據(jù)全球哮喘報(bào)告顯示，哮喘的發(fā)病率約為4.3%，這意味著全世界有大約3.34億人患有不同程度的哮喘。預(yù)計(jì)到2025年，這一數(shù)字還將增長(zhǎng)1個(gè)億，變成4.34億。

精確到原子級(jí)別

　　　為了驗(yàn)證這一想法，科學(xué)家們克服了許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中找到一種能夠產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)Gal10晶體方法，并確定這些晶體與病人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的CLCs相同。研究人員還使用從患者處得到的晶體來(lái)確定Gal10的三維結(jié)構(gòu)，并將其精確到原子尺度。

     Savvas Savvides教授表示:“這是生化和醫(yī)學(xué)史上**次以原子分辨率來(lái)研究患者來(lái)源的蛋白質(zhì)晶體。值得注意的是，這種微觀晶體雖然只有幾微米，但卻經(jīng)歷了艱苦而嚴(yán)酷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程最終存活了下來(lái)。最重要的是，我們根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)獲得了蛋白質(zhì)分子內(nèi)部美麗的三維結(jié)構(gòu)。”

　　　研究人員發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)Gal10處于晶體狀態(tài)時(shí)，它才會(huì)引發(fā)完全成熟的免疫反應(yīng)。在溶液中，Gal10是無(wú)害的。 然而，以CLCs晶體形式存在的Gal10會(huì)誘發(fā)哮喘的主要特征，包括產(chǎn)生粘液改變，這對(duì)大多數(shù)哮喘患者來(lái)說(shuō)是一個(gè)大問(wèn)題。

哮喘治療或迎來(lái)春天

隨后，研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合一家位于根特的生物技術(shù)公司Argenx開(kāi)發(fā)出的抗體可以特異性地對(duì)抗CLC。值得注意的是， 抗體能夠在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中在幾分鐘內(nèi)溶解CLC，并在患者體外粘液中幾小時(shí)內(nèi)溶解。在哮喘小鼠模型中，使用這些抗體可顯著減少肺部炎癥、肺功能改變和粘液產(chǎn)生。這種抗體可能是逆轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)晶體、治療哮喘和其他呼吸道慢性炎癥疾病的一線療法。

用抗體溶解CLC。

Savvides教授說(shuō)：“就像變魔術(shù)一般，我花了25年的時(shí)間學(xué)習(xí)并苦惱于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)生物學(xué)。 現(xiàn)在，突然間我就看到了蛋白質(zhì)晶體實(shí)時(shí)溶解。最重要的是，我們還能看到這些抗體是如何通過(guò)決定它們與抗原的晶體結(jié)構(gòu)來(lái)發(fā)揮神奇的作用的。”

當(dāng)然，還需要更多的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)。但是小鼠模型中的數(shù)據(jù)顯示，使用這些抗體可能是有效減少哮喘患者肺部過(guò)度炎癥和粘液積聚的方法。由于目前還沒(méi)有針對(duì)氣道粘液積聚的藥物，這一發(fā)現(xiàn)將改變?cè)摤F(xiàn)狀。