生物评论周报第200期:Nature Medicine聚糖抗体反应在生物瓣膜钙化和恶化中的作用

1、Nature Medicine:聚糖抗体反应在生物瓣膜钙化和恶化中的作用。

2022年2月17日,来自以色列特拉维夫大学Vered Padler-Karavani等研究人员合作在《自然—医学》杂志发表了题为“The role of antibody responses against glycans in bioprosthetic heart valve calcification and deterioration.”的研究文章,揭示聚糖抗体反应在生物瓣膜钙化和恶化中的作用。

据介绍,BHV通常用于替代严重病变的心脏瓣膜,但其对SVD的易感性限制了其在年轻患者中的应用。

 

 

研究人员假设,针对生物假体心脏瓣膜(BHV)上的免疫糖类抗体,特别是针对异种抗原半乳糖-α1,3-半乳糖(αGal)和N-糖基神经氨酸(Neu5Gc)的抗体,可以通过钙化介导其恶化。研究人员建立了一个大型的纵向前瞻性国际患者队列(n=1668,34±43个月的随访(0.1-182);4998份血样),调查主动脉瓣置换术后15年内与BHV相关的血液动力学和免疫反应。在2年内,<5%的BHV接受者出现了结构性瓣膜退化(SVD)的早期症状。BHV植入一个月后,抗αGal和抗Neu5Gc IgG的水平都明显增加。此后这些IgG的水平下降,但与BHV受体相比,对照组患者的抗αGal IgG水平下降得更快。在钙化的BHV中发现Neu5Gc、抗Neu5Gc IgG和补体沉积,其水平远远高于钙化的原生主动脉瓣。

 

此外,在小鼠中,Neu5Gc抗体不能促进皮下植入的BHV组织上的钙质沉积,该组织被设计为缺乏αGal和Neu5Gc抗原。这些结果表明,使用缺乏αGal和Neu5Gc的供体组织制造的BHV可能不太容易发生免疫介导的恶化,并具有更好的耐久性。

 

 (评论:后期制造出这种BHV,减少免疫介导的恶化,并具有更好的耐久性,对疾病治疗非常有帮助。)

文章来源:

Senage, Thomas, Paul, Anu at al, The role of antibody responses against glycans in bioprosthetic heart valve calcification and deterioration. DOI: 10.1038/s41591-022-01682-w , Nature Medicine最新IF:30.641

 

2、Science:衰老过程中睡眠碎片化背后的调控机制

2022年2月25日,来自美国斯坦福大学Luis de Lecea小组在出版的《科学》杂志上发表了题为“Hyperexcitable arousal circuits drive sleep instability during aging.”的研究成果,发现过度兴奋的唤醒回路驱动衰老过程中的睡眠不稳定。

据悉,睡眠质量随着年龄的增长而下降;然而,其基本机制仍然难以捉摸。

 

 

研究人员发现,过度兴奋的下丘脑素/orexin(Hcrt/OX)神经元在衰老过程中驱动睡眠碎片化。在老年小鼠中,Hcrt神经元表现出更频繁的驱动唤醒的神经元活动时期,而且Hcrt神经元的光遗传学激活引起了更长时间的唤醒。老年Hcrt神经元表现出过度兴奋性,KCNQ2表达较低,M电流受损,并由KCNQ2/3通道介导。

单核RNA测序显示了衰老大脑中Hcrt神经元损失的适应性变化。年轻小鼠Hcrt神经元中Kcnq2/3基因的中断破坏了睡眠的稳定性,模拟了衰老相关的睡眠片段化,而KCNQ选择性激活剂flupirtine使Hcrt神经元超极化并使老年小鼠的睡眠结构恢复活力。这些研究结果证明了衰老过程中睡眠不稳定的机制和改善睡眠连续性的策略。

 

 (评论:这项研究阐明了老龄化过程中睡眠碎片化的一个神经机制。年老的Hcrt神经元有着更低的兴奋性阈值,从而导致睡眠失稳。这项研究也为临床实践中治疗老年人的睡眠碎片化,失眠等症状提供了一个新的思路。)

文章来源:

Shi-Bin Li, Valentina Martinez Damonte at al, Hyperexcitable arousal circuits drive sleep instability during aging. DOI: abh302, Science最新IF:41.037

 

3、Nature:肺部微生物调节大脑自身免疫

2022年2月23日,来自德国哥廷根大学Francesca Odoardi、Alexander Flügel等研究人员合作在学术期刊《自然》发表题为“The lung microbiome regulates brain autoimmunity.”的研究论文,发现肺部微生物调节大脑自身免疫。

据介绍,肺部感染和吸烟是多发性硬化症的危险因素,多发性硬化症是一种T细胞介导的中枢神经系统自身免疫性疾病。此外,肺部是诱发疾病的T细胞长期生存和成熟为具有迁移能力的效应T细胞的微环境。 为什么肺部组织在大脑的自身免疫性疾病中具有如此重要的作用还不清楚。

研究人员发现肺部微生物群和大脑的免疫反应性之间存在着紧密的联系。肺部微生物群的失调明显影响了大鼠患中枢神经系统自身免疫性疾病的易感性。通过新霉素的局部处理,使微生物群向富含脂多糖的类群转移,诱发了驻脑小胶质细胞的I型干扰素刺激状态。它们对以自身免疫为主的II型干扰素刺激的反应性受损,从而导致促炎症反应、免疫细胞招募和临床症状减少。用多粘菌素B抑制产生脂多糖的肺部类群导致疾病加重,而加入富含脂多糖的类群或脂多糖则再现了新霉素的效果。这些数据证明了肺-脑轴的存在,其中肺部微生物组调节中枢神经组织的免疫反应性,从而影响其对自身免疫性疾病发展的敏感性。

 

 (评论:深入认识大脑、肺中的相互作用机制是预防、检测和应用于疾病治疗的必要条件。)

文章来源:

Hosang, Leon, Canals at al, The lung microbiome regulates brain autoimmunity. DOI: 10.1038/s41586-022-04427-4, Nature最新IF:43.07

 

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