在一项科学突破中,西奈山的研究人员揭示了一种被称为组蛋白去乙酰化酶(hdac)的蛋白质家族激活与炎症性肠病(IBD)和其他炎症性疾病相关的免疫系统细胞的生物学机制。

这一发现发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,可能会导致选择性HDAC抑制剂的开发,用于治疗溃疡性结肠炎和克罗恩病等IBD类型。

“我们对II类hdac在不同细胞类型中的特定功能的理解是有限的,这阻碍了针对这一有前途的药物靶标家族的治疗方法的发展,”资深作者Ming-Ming Zhou博士说,他是生理学和生物物理学的Harold博士和Golden Lamport教授,也是西奈山伊坎医学院药理学系主任。“通过我们的概念验证研究,我们正在揭示II类hdac的机制,为探索其治疗潜力提供必要的知识,以实现更安全、更有效的疾病治疗。”

西奈山的研究小组特别关注IIa类hdac,它比I类hdac表现出更多的组织特异性功能,而I类hdac的作用范围更广。在哺乳动物中发现的18种组蛋白去乙酰化酶中,HDAC4和hdac7都是IIa类hdac,它们在调节Th17细胞的发育和分化中发挥着突出的作用。这些细胞以产生白细胞介素-17 (IL-17)而闻名,白细胞介素-17是一种高度炎症性的细胞因子,与一系列疾病有关,包括IBD、多发性硬化症和类风湿性关节炎。鉴于过量的Th17细胞活性与人类疾病之间存在很强的相关性,科学家们一直专注于针对HDAC4/7的药理学或遗传干预来减轻Th17细胞介导的炎症。

在他们开创性的研究中,西奈山的研究人员描绘了一种以前未被认识到的机制,HDAC4和HDAC7通过这种机制独立而又合作地控制Th17细胞的分化和转录。转录是基因表达的第一步,包括复制DNA序列以产生RNA分子;它对大多数生物过程都至关重要。

“到目前为止,IIa类hdac在Th17细胞和炎症性疾病中的作用在很大程度上尚未被探索,”主要作者、伊坎西奈山药理学助理教授Ka Lung Cheung博士指出。“从机制上讲,我们发现IIa类hdac协调基因转录激活和抑制,以引导Th17细胞分化的过程。这一重大发现加深了我们对IIa类hdac在生物学和人类疾病中先前模糊作用的理解。”

作为他们研究的一个关键方面,研究小组发现一种有效的IIa类HDAC抑制剂TMP269影响溃疡性结肠炎小鼠模型中Th17细胞的分化。该研究报告称,这一关键发现强调了IIa类hdac的药理抑制潜力,这是一种治疗th17相关炎症和自身免疫性疾病的有希望的治疗方法。

在这一基础知识的基础上,西奈山Zhou实验室和Cheung实验室的研究人员计划专注于改进IIa类HDAC抑制剂,以更好地治疗各种类型的th17介导的疾病。

“虽然我们的研究主要是检查炎症性肠病,特别是结肠炎,”Cheung博士说,“我们相信我们的发现为广泛研究针对人体各种其他病理的严重炎症的先进疗法铺平了道路。”


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