科研进展

杜昌升教授课题组发现甜菜碱Betaine能够有效减轻多发性硬化症小鼠临床症状

来源:   作者:   发布时间:2018-02-24   阅读次数:599

        2018年2月15日,国际免疫学权威杂志The Journal of Immunology发表了同济大学生命科学与技术学院杜昌升教授课题组题为“Betaine Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis by Inhibiting Dendritic Cell-derived IL-6 Production and Th17 Differentiation”的研究论文。本文通过构建小鼠多发性硬化症模型,发现甜菜提取物Betaine可有效减轻EAE小鼠的临床症状。

        多发性硬化症(Multiple sclerosis, MS)是一种与神经系统相关的自身免疫性炎性疾病,特征为中枢神经系统的脱髓鞘和神经退行性病变,临床表现为肌肉无力、视觉障碍、吞咽困难、协调与讲话困难、认知障碍、体热和疼痛等,发病严重的可导致活动性障碍和残疾,被称为不死的癌症,目前MS的发病机制尚不明确,现阶段普遍认为CD4+ T细胞尤其是Th1和Th17亚群细胞的过度激活是导致多发性硬化症发病的重要原因。实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)是一种常用的多发性硬化症的动物模型,其病理学及组织学特征与MS十分相似。
        神奇的大自然中蕴含着丰富的宝藏,Betaine作为一种两性离子季铵盐化合物,于19世纪首先在甜菜中发现,后来陆续在微生物、植物和动物中发现,特别是在小麦、贝类、菠菜和虾中含量较高。Betaine最原始的生理作用为调节渗透压和作为一种甲基供体,此外,Betaine作为一种天然来源的伺料添加剂有着50多年的使用历史,然而,Betaine是否对MS具有一定的治疗作用尚不清楚。我们的研究表明Betaine可以通过抑制DC/IL-6分泌和Th17的分化缓解MS病理。与对照组相比,Betaine治疗组小鼠EAE症状显著缓解,表现为具有临床评分降低、中枢神经系统白细胞浸润减少和神经纤维脱髓鞘现象明显改善。Th17在外周和中枢神经系统中比例均明显降低,虽然Betaine对Th1、Th17和Treg分化没有直接影响,但是Betaine可抑制DC细胞中的IL-6产生,DC-T细胞共培养实验证明Betaine是通过降低DC/IL-6分泌减少Th17的分化比例。因此,本研究为Betaine预防小鼠EAE发病提供了理论依据,同时为MS机制研究和疾病治疗提供新的线索。

        本研究在杜昌升教授指导下完成,论文的第一作者为同济大学博士研究生杨翠霞,参与此项研究工作的还有博士研究生赖炜明、周金凤和蔡盈盈,硕士研究生郑欣元,以及本科生谢思荣、杨万洁等。本研究得到国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、上海市教委及同济大学项目的资助。

        杜昌升教授一直致力于研究多发性硬化(MS)为代表的自身免疫疾病发病机制,解析新的治疗靶点。近年来重点研究了非编码小RNA、G蛋白偶联受体(GPCR)等分子在 T细胞的激活、分化、凋亡、及迁移异常中的作用,取得了一系列研究成果:揭示了T细胞分化及MS疾病调控的microRNA新机制(Nature Immunology, 2009);阐明了DC细胞因子分泌、T细胞分化迁移(Journal of Immunology, 2013;Journal of Immunology, 2017)、中枢髓鞘修复中的GPCR新功能(Nature Communications, 2016);发现了多个具有疾病治疗和新药开发价值的小分子化合物(JBC, 2012;CMI, 2017)。有相关合作意向者(学术交流、项目研究,及攻读研究生及博士后等)欢迎联系邮箱ducs2015@163.com

本文全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29330324

 

图1说明:甜菜提取物Betaine能够通过阻止DC细胞中IL-6分泌、间接抑制Th17细胞分化、有效减轻多发性硬化症小鼠临床症状

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