我院刘迎芳教授团队发现一类新的危险信号分子——NMI和IFP35
2017年10月16日,Nature Communications杂志在线发表了题为“NMI and IFP35 serve as proinflammatory DAMPs during cellular infection and injury”的研究论文。该论文报道了刘迎芳教授团队及其合作者共同发现的人体内一类新的损伤相关分子模式(Damage-associated molecular patterns, DAMP)分子。
脓毒症(Sepsis)是医疗界最棘手的危重症之一,它多由感染引起,常作为并发症见于患有严重感染、创伤、烧伤、癌症和外科创伤大手术等病人群体中。如果得不到及时救治,脓毒症病情会在短期内迅速恶化,导致患者的器官功能衰竭和死亡。估计每年全世界大约有3000万人患上脓毒症,约500万的患者因此失去生命。DAMP又称为危险信号分子(Danger Signal)可以放大炎症反应,例如HMGB1,S100A等在全身性炎症反应或脓毒症病人的血清中有明显升高,它们的中和性抗体可以有效降低脓毒症休克(Sepsis Shock)小鼠的死亡率,因此DAMP分子可能应用在脓毒症的诊断和治疗中。
文章作者发现一类可以被干扰素诱导的蛋白——NMI(N-myc and STAT interactor)及其同源蛋白IFP35(Interferon-induced protein 35)可以作为DAMP分子,并研究了其放大炎症反应的分子机制。以往的研究一直认为NMI和IFP35在细胞内分布,作者发现这两种蛋白可以被激活的巨噬细胞(Macrophages)释放到细胞外。当细胞培养液中加入脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)诱导后,1小时内即可检测到NMI和IFP35被释放到细胞培养上清中。在LPS诱导的脓毒性休克或者对乙酰氨基酚(Acetaminophen)引起的肝损伤小鼠的血清中,可以发现这两类蛋白的含量明显升高。细胞外的NMI和IFP35可以促进巨噬细胞释放促炎因子TNF和IL-6等,这一反应是通过Toll样受体4(TLR4)激活NF-κB通路介导的。NMI和IFP35基因敲除可以显著降低脓毒症和肝损伤小鼠的死亡率。对一些败血症患者血清样品分析,发现败血症患者血清中这两种蛋白含量和病人疾病严重程度相关。当血清中NMI含量超过700pg/mL时,病人死亡率高达80%。根据以上结果,作者推测NMI及IFP35可能作为脓毒症或者器官损伤性疾病的血清标志物以及治疗靶点,因此具有潜在的临床应用价值。
该项工作由多家科研单位合作完成,论文的通讯作者是刘迎芳教授(中国科学院生物物理研究所/中山大学医学院,目前已全职入职我院)和梁欢欢教授(中国科学院生物物理研究所,已全职入职我校药学院(深圳)),医学院是通讯作者单位之一。合作者包括田勇研究员(中国科学院生物物理研究所)、徐峰教授(浙江大学附属第二医院)、郭德银教授(中山大学医学院)、胡荣教授(北京安贞医院)、李荷楠(北京大学人民医院)等实验室都做出了重要贡献。该项工作受到国家自然科学基金委、中科院、中山大学等项目的资助,相关技术已申请国际发明专利。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-017-00930-9