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恶病质是由小鼠感染模型中的杀伤T细胞驱动的

owards的疾病,如癌症和肾病的最后阶段,许多患者恶病质,其中肌肉和脂肪储备消瘦,导致不可控的减肥和毁灭性的条件,有时死亡。恶病质也可以在感染过程中表现出来,例如,HIV,肺结核,疟疾和其他寄生虫。通过让患者进食或给予营养补充剂无法治愈这种疾病,促使科学家更好地了解其根本原因。

恶病质是由小鼠感染模型中的杀伤T细胞驱动的

现在,研究人员已经确定了病毒感染可导致恶病质的机制。在被特定病毒感染的小鼠中,杀伤性T细胞引发脂肪组织和体重的消耗,尽管它们如何这样做仍然不清楚。研究结果于周一(5月20日)在Nature Immunology上发表。

南卡罗来纳医科大学的癌症生物学家丹尼斯·古特里奇(Denis Guttridge)表示:“目前,我们尚未接受恶病质治疗。”他没有参与这项新的研究。“这项研究开辟了我们应该考虑的新治疗目标的可能性。”

为了了解感染如何驱动恶病质,研究人员转向了一个完善的病毒感染模型:感染淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)的小鼠,这是一种啮齿动物传播的病原体,也可以感染人类。研究人员观察到,在暴露后的一周内,这些动物反映了恶病质的人类患者的症状:它们移动得更少,体重减轻了20%,肌肉和脂肪组织的部分融化了。

与人类恶病质患者一样,即使可以获得食物,啮齿动物的饮食也会减少。重要的是,感染的小鼠在强制喂食时不会重新增加体重。在最新的研究中,研究小组给小鼠葡萄糖,橄榄油和蛋白质无济于事。这与人类恶病质患者的情况一致,免疫学家Andreas Bergthaler在奥地利科学院实验室的博士生Hatoon Baazim解释说,他领导了这项实验工作。它与饮食失调症状相反,人们也会限制卡路里并且通常会减轻危险程度。“厌食症,如果你补充营养支持,你可以[治疗]它,但有恶病质你不能。”

他们正在描述一种以前尚未探索过的全新减肥途径。

-Ezequiel Dantas,威尔康奈尔医学院

该团队进行了大量实验,以了解可能在其模型中驱动恶病质的原因。他们首先阻断了一些“常见的可疑”蛋白质,这些蛋白质已知在小鼠癌症模型中引发恶病质,如白细胞介素-6和TNFα。但令人惊讶的是,这对动物的组织消瘦没有任何改善,这表明不同的机制在起作用。

因此,他们决定调查T细胞是否可能发挥作用,因为他们已知会驱动与小鼠LCMV感染相关的病理。令科学家们惊讶的是,他们发现,当他们在LCMV感染前几天注射导致杀伤性T细胞破坏的抗体时,他们可以防止动物减肥:具有耗尽的杀伤性T细胞的小鼠显示出很少甚至没有体重减轻。对未受感染的健康动物。“这是最令人惊讶的方面之一,”因为杀手T细胞 - 也称为CD8 + T细胞 - 迄今尚未与恶病质有关,Baazim回忆道。

另外的实验显示T细胞需要被LCMV病毒激活以触发恶病质以及特定的抗病毒细胞因子。然而,T细胞实际上正在做些什么来驱动恶病质仍然不清楚。Bergthaler说,他认为细胞可能正在释放一种可溶性因子,指导脂肪组织开始燃烧脂肪,或者他们首先通过另一种类型的细胞传递这些信息。“这是我们留下的重大问题之一,”他说。“我们知道,T细胞都在做,但我们不知道如何,他们正在这样做。”

目前,T细胞在驱动恶病质中的作用似乎仅限于LCMV感染。当研究小组用流感病毒重复一些实验时,研究人员发现T细胞似乎没有引发恶病质。他说,Bergthaler的团队目前正在探索该机制是否能够阻止其他病毒感染。

“这种[机制]可能会成为这种特殊病毒的独特之处,”Guttridge指出,但它有可能在恶病质的其他环境中发挥作用,研究人员还没有发现它。

癌症相关性恶病质的研究主要集中在细胞因子上,如白细胞介素-1,白细胞介素-6和TNFα,Ezequiel Dantas指出,内分泌学家Marcus Goncalves在威尔康奈尔医学院的实验室进行了博士后研究。然而,专注于阻断这些蛋白质的临床干预尚未显示成功 - “这意味着我们无法全面了解,”Dantas说。对他而言,新的研究表明恶病质可能是通过研究人员不了解的其他机制发生的。“他们正在描述一种以前尚未探索过的全新减肥途径,”丹塔斯补充说,他没有参与这项研究。

Goncalves补充说,重要的是要看这些研究结果是否会转化为人类患者,通过检查恶病质患者的血液样本是可能的。现在新的研究结果已经发表,“许多团体都渴望这样做,”他说。

“我认为他们有一些非常令人兴奋的发现,特别是关于耗尽CD8 +细胞,”Goncalves说这项研究。特别是,他赞扬了Bergthaler的团队在确认小鼠模型与人类患者的恶病质相似时所做的努力。他希望该小组将研究T细胞影响恶病质不同方面的确切机制,特别是小鼠的摄食行为。“很多这种[恶病质]模式正在受到食物摄入量减少的驱动,以及CD8 +细胞如何导致食物摄入减少是一个很大的问题,这将是未来期待的一个有趣的问题。”

Guttridge补充说,他希望看到有关T细胞如何导致肌肉损失的更多工作,这是与恶病质癌症患者生存结果不佳相关的主要因素。“这项特别的研究重点关注脂肪分解是如何发生的,但并没有真正让我们了解相同的机制是否与肌肉损失有关。”

对于Bergthaler和Baazim来说,结果强调了这种多样化的过程如何在恶病质等单一病症中表现出来,乞求为什么恶病质开始时会出现这样的问题:它是否是感染和疾病的不幸附带损害,还是它提供了一些生理效益?

在感染的背景下,恶病质可能并非都是坏的,Bergthaler建议:这可能是一种快速释放脂肪组织中储存能量的方法,以帮助免疫系统对抗感染。他强调,这些是推测,但仍然需要做出重要的考虑,特别是在开发治疗恶病质的方法方面。“我们认为这是一个有趣的案例,在整个生物体层面,你会看到免疫系统如何与新陈代谢进行沟通,并且可能会再次反馈到免疫系统中。我们试图弄清楚对生理学,进化论的解释是什么。“

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