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细胞强力片段触发免疫反应 导致肾脏损伤 创伤后衰竭

在发生严重事故(例如车祸)之后,受损细胞强大的碎片似乎进入了肾脏的免疫系统前哨,引发了可能永久性损害或破坏器官的运动事件。

有趣的理论得到了早期科学证据的支持,吸引了一位年轻的研究人员的想像力,他想防止在高比例的创伤患者中发生肾脏损害和死亡。

奥古斯塔大学佐治亚医学院生理学系心血管生理学家,博士后研究员卡米拉·费雷拉·文塞斯劳(Camilla Ferreira Wenceslau)博士说:“我的问题是为什么肾脏会死亡或受到损害。”

美国国立综合医学科学研究所(National Institute of General Medical Sciences)获得了新的100万美元独立之路奖,以帮助她找到答案,这似乎可以回溯到线粒体或细胞强国,尽管对​​每个细胞的功能至关重要,但都有自己独特的DNA,这具有生物学讽刺意味。科学家认为,这种区别可以追溯到线粒体是细菌的时代,使它们看起来像是免疫系统的入侵者,例如,当创伤导致细胞内含物进入人体循环时。

Wenceslau说:“正在死亡的细胞开始释放其线粒体和其他炎性物质。” 虽然细胞死亡可能很常见,但因重大创伤而发生的巨大体积很快会在整个身体中成问题。虽然线粒体也无法在细胞外存活,但它们即将死亡的片段会引起广泛的免疫反应。

这些片段已被证明可导致全身炎症,称为全身性炎症反应综合征或SIRS,以及败血症,广泛感染,通常具有明确的细菌基础。SIRS和败血症是美国创伤患者死亡的主要原因。造成的部分破坏是血管的快速扩张,这可能确保免疫系统工作人员(例如需要清理混乱的巨噬细胞)易于进入。但是结果还导致血压急剧下降,人体以及肾脏等器官的灌注减少,这些器官的血管非常多,渗漏的血管迅速肿胀并进一步损害了血液流动。

虽然很大程度上驻留在肠道中的免疫系统显然是一个参与者,但瓦茨劳(Wenceslau)是研究人员中的一员,他们将心脏,血管,肾脏以及其他地方可能发生的免疫系统前哨(称为甲酰肽受体)整合在一起通过循环的线粒体碎片(称为N-甲酰基肽)激活,有助于发出警报。

Wenceslau好奇为什么研究的血管中存在受体,因此她已经观察到这种情况在心血管系统的实验室中进行了,她将线粒体碎片注入大鼠体内,观察到受体被激活并看到血压迅速下降,就像她插入了异物一样。当她阻止受体时,它阻止了反应。

她说:“这些受体识别像免疫系统一样的细菌,但我们不了解它们在心血管系统中的功能。” “我们认为心血管系统中的受体可能会导致低血压(极低的血压),从而导致死亡。”

现在,瓦茨劳(Wenceslau)想更多地了解肾脏中甲酰肽受体的奇异存在和功能。他们有一些证据表明,创伤会释放SIRS患者的线粒体片段,并导致肾脏功能异常。新的补助金将使他们能够更多地了解肾脏损害的发生方式。他们提出,这种高水平的线粒体碎片会通过大开的血管进入肾脏,激活在那里发现的免疫系统变位 Wenceslau,其结果是动脉功能障碍,最终导致急性肾损伤。她希望将这个难题拼凑起来,最终将导致能够保护肾脏免受损害或破坏的疗法。

她正在从肾脏中寻找人的动脉,这是由她的合作者德国格赖夫斯瓦尔德大学生理学系的奥拉夫·格里斯克(Olaf Grisk)博士采购的,以及她正在开发的急性肾脏损伤的动物模型。为了抑制甲酰肽受体,Wenceslau正在使用几种与免疫抑制药环孢菌素有关的药物,该药物用于帮助患者避免移植器官的排斥。

Wenceslau,她的导师R. Clinton Webb博士,MCG生理学系主任,以及其他人在2013年提出了假说,即创伤释放了激活动脉中甲酰肽受体的线粒体片段,触发了血管萎缩和炎症,并导致了败血症的阶段。Webb和MCG的肾脏生理学家Paul O'Connor博士是她为NIH资助的新项目的指导者。

SIRS的其他特征包括心律和呼吸加快,体温骤降和白细胞计数高,这是感染的迹象,而没有发现明显的细菌感染。

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