"這項研究是一個如何解決傳統(tǒng)草藥分子機制的令人興奮的例子,它可導致生理調節(jié)的新見解和治療疾病的新方法",Tracy
Keller說,他是Whitman實驗室的一名講師,也是此文章的第一作者。
這項研究包括一個馬薩諸塞州總醫(yī)院和其他地方的跨學科研究小組的研究人員,其中包括一個多學科小組的研究人員在和其他地方,它將被在線發(fā)表在2月12日的Nature
Chemical Biology上。
以前的研究已經(jīng)表明,HF減少組織內疤痕、硬皮癥(一種皮膚緊縮癥)、多發(fā)性硬化癥、瘢痕形成甚至癌演進。"我們認為,HF必須作用于有許多下游效應的信號通路",
Keller說。
在2009年,Keller和同事們報道,HF在不影響其他有益的免疫細胞情況下保護免受有害的Th17免疫細胞。自2006年被識別以來,Th
17細胞是暗含在許多象炎癥性腸疾病、類性病理不整體性地抑制免疫系統(tǒng)。進一步分析表明,HF某種程度上打開一個參與新近發(fā)現(xiàn)的稱為氨基酸反應通路(AAR)的基因。
科學家們最近才理解營養(yǎng)AAR傳感通路在免疫調節(jié)與代謝信號中的作用。也有證據(jù)表明,它延長壽命并延遲熱量限制動物研究中與年齡有關的炎癥性疾病。作為一位分類自然資源保護學家,AAR讓細胞知道它們什么時候需要保護資源。例如,當一個細胞感覺建造蛋白質的氨基酸的有限供應,AAR將阻斷促進炎癥的信號,因為發(fā)炎組織需要大量的蛋白質。
"想想停電期間我們如何保養(yǎng)小果汁我們離開我們的設備上,上述聊天支持緊急呼叫",Whitman說,"細胞利用類似的邏輯"。
對當前研究來說,研究人員調查研究HF如何激活AAR通路,尋找細胞用來將一個基因DNA編碼翻譯成構成蛋白質的氨基酸鏈的最基本過程。
研究人員能追擊稱為脯氨酸的單一氨基酸,并發(fā)現(xiàn)HF靶向且抑制一種特異酶(tRNA合成酶,EPRS),這種特異酶負責將脯氨酸摻入通常含有脯氨酸的蛋白質中。當這發(fā)生時,AAR響應踢掉砸開并產(chǎn)生HF治療的療效。
提供補充的脯氨酸逆轉HF對Th
17細胞分化的效應,而添加回其他氨基酸沒有逆轉作用,為脯氨酸摻入建立HF特異性。補加的脯氨酸也逆轉HF的其他治療作用,抑制它抗瘧疾的效應及與疤痕組織相關的特定細胞過程。再次,補充其他氨基酸卻沒有這樣的效果。這樣固定證據(jù)清楚地表明,HF特異地作用于受限制的脯氨酸。
研究人員認為,HF治療模仿了細胞內脯氨酸喪失,這激活AAR反應,并隨后沖擊免疫調節(jié)。研究人員還沒完全了解氨基酸限制在疾病反應中的作用或限制脯氨酸為什么抑制Th
17細胞的產(chǎn)生。
然而,"AAR通路顯然是一個有趣的藥物目標,且常山酮除了其潛在的治療用途外是一種研通路的強大工具", Whitman說。