霉菌破壞肺臟穩(wěn)態(tài)促進(jìn)哮喘

近日，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種常見的曲霉菌可以通過攻擊肺部深處的保護(hù)性組織屏障誘發(fā)哮喘。這項(xiàng)工作為了解和潛在預(yù)防哮喘的發(fā)展提供了新的途徑。據(jù)悉目前美國(guó)境內(nèi)約 2500萬(wàn)人具有哮喘癥狀，其中霉菌敏感性哮喘占整體的四分之一到一半，因此，防止身體對(duì)霉菌產(chǎn)生過敏反應(yīng)可顯著減輕疾病負(fù)擔(dān)。

該研究作者為來自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校免疫學(xué)的教授Bruce Klein和博士后研究員Darin Wiesner，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于近日的《Cell Host Microbe》雜志上。

Klein說：“曲霉菌無處不在，我們每次呼吸都會(huì)吸入它們的孢子”，對(duì)此，研究小組著手希望了解這些原本無害的霉菌如何使某些個(gè)體對(duì)他們的孢子產(chǎn)生強(qiáng)烈的哮喘反應(yīng)。

當(dāng)霉菌以腐爛物質(zhì)為食時(shí)，它們會(huì)分泌一種稱為Alp1的蛋白酶以消化蛋白。Alp1是一種已知的肺過敏原,但是多年來Alp1如何誘發(fā)哮喘一直是個(gè)謎。

Wiesner研究了Alp1是否可以觸發(fā)體內(nèi)一系列過敏反應(yīng)途徑。但是他找不到任何證據(jù)表明曲霉Alp1激活了這些過敏反應(yīng)。進(jìn)一步，Wiesner開始尋找肺表面的10種類型的肺上皮細(xì)胞中哪一種對(duì)Alp1能夠引發(fā)最強(qiáng)烈的損傷反應(yīng)，并最終鎖定在club細(xì)胞上。Club細(xì)胞主要存在于細(xì)支氣管中，而細(xì)支氣管是氣體與血液交換的最小通道。像所有的肺細(xì)胞一樣，club細(xì)胞將自身緊密地與鄰居結(jié)合，從而在肺與身體其他部位之間形成屏障。這些連接是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，Alp1則能夠消化上述蛋白屏障。 Wiesner發(fā)現(xiàn)，將小鼠暴露于Alp1會(huì)導(dǎo)致肺屏障滲漏，這證明Alp1破壞了這些細(xì)胞連接。

進(jìn)一步，作者通過對(duì)兒童哮喘患者的基因分析發(fā)現(xiàn)，一種稱為TRPV4的基因的突變會(huì)增加機(jī)體產(chǎn)生的TRPV4蛋白質(zhì)的量，并且與兒童對(duì)霉菌敏感的哮喘有關(guān)。當(dāng)作者敲出小鼠club細(xì)胞中的上述基因時(shí)，它們對(duì)Alp1的敏感性大大降低。當(dāng)他誘導(dǎo)club細(xì)胞產(chǎn)生更多的TRPV4時(shí)，小鼠對(duì)霉菌 酶產(chǎn)生過敏反應(yīng)。