液是COPD发病的基础

研究人员发现一部小说,以前未报告的致病性实体之间的基本联系慢性炎症和组织破坏在慢性阻塞性肺疾病患者的肺,或慢性阻塞性肺病。慢性阻塞性肺病是世界上至今的死因。

这种致病的实体——液从多形核白细胞激活,或中性粒细胞——造成了慢性阻塞性肺病损失小,亚细胞粒子,从纯化中性粒细胞,收集被灌输进肺部健康的小鼠。值得注意的是,UAB研究人员还收集液从人类COPD患者的肺液体和新生儿加护病房婴儿的肺部液体与肺部疾病支气管肺的发育不良;当这些人为液被灌输进肺部健康的老鼠,他们也引起COPD肺损伤。损失主要来自PMN-derived液从人类肺部。

“这份报告似乎提供了第一个证据能力的非传染性亚细胞实体定义概括疾病表型从人类转移到老鼠时,“j .埃德温·布莱洛克的说,博士,教授,肺,过敏和阿拉巴马大学医学系的危重病医学。“我认为这可能是一个非常深刻的发现。很多我们这里发现将适用于其他组织,根据疾病。”

其他疾病的免疫细胞炎症和组织破坏包括心脏病、转移性癌症和慢性肾脏疾病。活化的中性粒细胞液也可能导致肺损伤在其他肺部疾病过度PMN-driven炎症,如囊性纤维化。这项研究发表在《细胞》杂志上。

“这些发现强调小说的角色先天免疫反应在慢性肺部疾病,可用于开发新的诊断和治疗慢性阻塞性肺病和可能是囊性纤维化,”詹姆斯·凯莉说博士,部门主任肺部疾病在国家心脏,肺和血液研究所,国立卫生研究院的一部分。

背景

smoking-associated疾病,慢性阻塞性肺病,PMN-driven肺部炎症。肺组织损伤导致气道阻塞,气短,呼吸衰竭。也称为中性粒细胞,中性粒细胞免疫细胞的一部分,人体的白血球对抗感染和组织损伤。他们占人体白细胞的60%,或约25亿每品脱血液中的中性粒细胞。中性粒细胞是贪婪的捕食者的微生物或破坏人体细胞活化后感染的一个信号。

breakefield所有细胞。这些微小的细胞外膜结合囊泡可以调节细胞间的沟通,他们可以运送不同货物的蛋白质,脂类和核酸从细胞到细胞。UAB研究集中在最近发现第三个角色液-港蛋白酶酶的能力。

激活中性粒细胞释放中性粒细胞弹性蛋白酶,蛋白酶或NE,可以降低I型胶原蛋白和弹性蛋白。胶原蛋白和弹性蛋白的蛋白质一起帮助形成胶细胞的细胞外基质。在肺部、细胞外基质和肺细胞的组织,帮助形成了微小的肺泡,肺交换氧气和二氧化碳。在慢性阻塞性肺病,破坏肺泡扩张,减少氧气交换,迫使心脏泵难以推动血液通过肺部。

NE和其他微生物蛋白酶从中性粒细胞可以攻击。健康的肺受到anti-proteases可以抑制蛋白酶的保护。通常情况下,东北是被一个健壮的屏障alpha1-antitrypsin的肺。

“这个调查揭示了一个完全未被欣赏的方面炎症之间的相互作用,蛋白质水解,和矩阵重构为未来的研究具有深远的影响。”- j。埃德温·布莱洛克的

布莱洛克和他的同伴们调查是否不可能存在于一个exosomal形式,这种液是否会绕过alpha1-antitrypsin抑制炎症性肺部疾病作出贡献。

他们发现从静止液中性粒细胞没有造成慢性阻塞性肺病时转移到健康的小鼠。相比之下,液从激活中性粒细胞是引起慢性阻塞性肺病,以肺泡的组织学变化,肺动脉阻力增加和扩大的心脏心室泵血到肺。

活化的中性粒细胞液满是保持酶的活性表面束缚NE,静止时中性粒细胞液没有。这个表面不耐alpha1-antitrypsin抑制;从激活中性粒细胞降解胶原蛋白液,放入老鼠时引起肺气肿肺,和他们进行中性粒细胞的细胞表面标记CD63, CD66b识别来自中性粒细胞。赋予人类慢性阻塞性肺病lung-derived液携带这些中性粒细胞细胞表面标记小鼠慢性阻塞性肺病。

非常大剂量的纯化NE -足以压倒alpha1-antitrypsin障碍可以导致小鼠肺泡扩张。因为exosome-bound NE防apha1-antitrypsin抑制,研究人员发现,激活中性粒细胞的剂量液需要造成的损害和纯化NE少10000倍。

活化的中性粒细胞液有另一个原因他们的侵略性的蛋白水解作用——他们进行整合素Mac-1表面。整合素Mac-1允许液直接绑定到胶原蛋白纤维,第二个机制除了保护不为什么蛋白水解液施加一个巨大趋向下降的能力相对于它们的大小和蛋白酶负载。

“这个调查揭示了一个完全未被欣赏的方面炎症之间的相互作用,蛋白质水解和矩阵重构为未来的研究具有深远的影响,”布莱洛克说。“我们的报告极大地扩展了生物的外来体,展示这些粒子前细胞的有力的生物效应。

研究还表明中性粒细胞的治疗策略打断致病性方面外来体功能:1)干扰离子绑定NE的外来体,驱逐NE和使它容易alpha1-antitrypsin;2)抑制exosomal整合素Mac-1阻止胶原蛋白绑定;3)直接抑制exosomal NE和小分子化合物。

布莱洛克也感兴趣的另一个大问题——外来体活动健康的吸烟者。

“只有七分之一或八分之一吸烟者慢性阻塞性肺病,”他说。“这将是一个了不起的结果,如果我们发现激活中性粒细胞液在分组人口吸烟的人。“那些人可以警告他们面临的风险。

这篇文章被转载材料提供的伯明翰阿拉巴马大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

Genschmer, k . R。罗素,d . W。拉尔,C。Szul, T。、Bratcher p E。、Noerager b D。,。布莱洛克的,j . e . (2019)。激活中性粒细胞液:致病性实体矩阵造成破坏和肺部疾病。细胞,176(1 - 2)。doi: 10.1016 / j.cell.2018.12.002