科學家發現炎症的致命弱點:可能改變醫學的突破口
京都大學的研究人員發現,中性粒細胞(一種白細胞)可以誘導肉芽腫內的抗炎巨噬細胞(M2),肉芽腫是慢性炎症期間形成的緻密球狀結構。這種M2巨噬細胞的極化可以幫助調節炎症和組織健康。該團隊認為,他們從研究結核病中得到的發現也可以應用於腫瘤的發展。通過了解細菌容許的微環境是如何形成的,研究人員希望能對更有效的癌症藥物開發作出貢獻。
當我們的身體受到感染時,各種免疫反應被觸發,首先是釋放粒細胞,即含有特殊酶的白細胞,約佔所有人類白細胞的一半或更多。中性粒細胞也是一種粒細胞,它能擊退入侵的細菌和真菌,通常對這種入侵者持零容忍態度。然而,有時候,一種平衡的、不那麼激進的方法在提供治愈方面甚至可以更進一步。
現在,京都大學的一個研究小組已經確定,中性粒細胞誘導肉芽腫核心深處的抗炎-或M2-巨噬細胞。
在以前的研究中,慢性炎症巨噬細胞被發現有可能極化或分化成兩個相反的版本:促炎症或M1,和抗炎症或M2類型。這些構成了M1-M2平衡,調節著炎症的嚴重程度和組織健康–或平衡。
這種雙重性質或兩極化描述了M2如何在形成細菌容許的微環境的深肉芽腫區恢復到M1甚至M0–非炎症或穩定狀態。該團隊研究了動物體內肉芽腫的緻密球狀結構,特別是在肺部。
水穀達明說:”微生物和癌細胞可能操縱這種放任的微環境,以有利於它們的生存。”
視覺示例:冷的內核(抗炎的M2區域)居住在熱的外核(中性粒細胞核心)。
包括結核病在內的人類肉芽腫相關疾病是慢性炎症性疾病的一個標誌。水穀認為,他的團隊從結核病中獲得的結果也可能適用於腫瘤。
以前的研究顯示,肉芽腫內的細胞間相互作用推動了針對病原體或污染物的有效炎症反應,但慢性炎症–如結核病和腫瘤會持續很長時間。
為了測試如何預測腫瘤的發展,水穀的團隊在豚鼠中建立了一個肺肉芽腫模型,證明了中性粒細胞S100A9–或A9–在肉芽腫核心深處的特殊積累。A9在單核細胞和巨噬細胞中的表達水平較低,但在中性粒細胞內的表達水平較高。
“有趣的是,在A9缺陷的小鼠中已經報導了A9的炎症和抗炎作用,”Mizutani指出,他的團隊現在正在考慮是否使A9的多功能性在腫瘤微環境中具有抗腫瘤性。
“我們對腫瘤中的放任性微環境是如何形成的理解可能會被應用於有效的癌症藥物開發,”水穀反映。