海藻糖能够有效治疗动脉粥样硬化

研究人员长期以来一直在寻找利用自身免疫系统对抗疾病的方法,比如癌症。现在,科学家们发现可以触发免疫系统来治疗动脉粥样硬化及其他代谢疾病,包括脂肪肝和II型糖尿病。

华盛顿大学医学院的研究人员通过小鼠研究,发现一种名为海藻糖的天然糖能够加速免疫系统的细胞清理能力。这种得到增强的清理能力能够减少动脉粥样硬化斑块的形成。这些斑块是心血管疾病的标志之一,引发心脏病风险。该研究已发表在6月7日的《Nature Communications》上(点击左下角阅读原文)。

医学助理教授Babak Razani博士说:“我们对增强巨噬细胞清理细胞废物的能力非常感兴趣,希望将它们变成‘超级巨噬细胞’。”巨噬细胞是负责清理多种细胞废物的免疫细胞,包括畸形的蛋白质、多余的脂肪粒、功能失调的细胞器等。

Razani解释说:“在动脉粥样硬化中,巨噬细胞试图通过清理动脉来恢复损伤,但是它们无法战胜斑块的炎症性质,清理过程则受到阻碍。也因此,这些尝试清理废物的细胞却反而使问题更严重——死亡的细胞、更多的脂质以及使斑块越来越严重。”

在研究中,Razani和同事发现,当对易患动脉粥样硬化的小鼠注射了海藻糖后,小鼠动脉中的斑块减少了。这些小鼠主动脉根部的斑块尺寸不同,但平均来看,对照组的小鼠体内斑块为0.35平方毫米,而实验组小鼠体内斑块为0.25平方毫米,这意味着斑块减少了大约30%。这种差异在统计学上非常重要。

小鼠主动脉的横截面,我们能看到大块斑块。红色直线是主动脉壁。黄色的区域是巨噬细胞正在清理细胞废物。

海藻糖存在于植物和昆虫体内,它是一种包含两个结合到一起的葡萄糖分子的天然糖。FDA已经批准它可以用于人类食用,并常常被用作药物成分。过去的很多研究表明,海藻糖能够触发细胞自噬作用。但是触发细胞自噬作用的机制尚不明确。

在该研究中,Razani和同事发现,海藻糖能够激活一种名为TFEB的分子。被激活的TFEB分子会进入巨噬细胞的细胞核并与DNA绑定。这种绑定作用会激活特定的基因,引起一连串的事件,这些事件会导致产生额外的清理机制,更多的细胞器起到了垃圾清理和收集的作用。

Razani说:“海藻糖不只能够增强已有的清理机制,它还能够触发新的细胞机制,从而导致更强的自噬作用。这是海藻糖通过巨噬细胞增强自噬作用的唯一方法吗?我们还不能确定,目前仍然在进行测试。但这确实是一个非常重要的过程。”

研究人员正在研究将海藻糖用于治疗动脉粥样硬化的方法,因为它对于人类非常安全,还是一种不错的甜味剂。科学家们目前要克服的困难是,如何不用注射的方法。如果口服的话海藻糖会失去作用,因为消化道中的一种酶会把它分解成为葡萄糖分子。Razani说,研究团队正在寻找方法来阻止酶的这种作用,使海藻糖能够通过口服的方式保持自身结构及功能。

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