2 2020/2/14 下午 01:01:29

渐冻症、结肠炎的救星:调节细胞氧化压力 中研院发现治疗关键

(關鍵字: 酵素 , 抗氧化 , 結腸炎 , 發炎性腸道疾病 , 穀胱甘肽 , 漸凍症

研究发现,缺少GPx8就无法抑制caspase-4活化,使得发炎反应停不下来,肠道持续的慢性发炎即为导致结肠炎、克隆氏症及大肠癌等疾病的主因。
研究發現,缺少GPx8就無法抑制caspase-4活化,使得發炎反應停不下來,腸道持續的慢性發炎即為導致結腸炎、克隆氏症及大腸癌等疾病的主因。

由于病鼠缺乏GPx7便无法抑制OGA对醣化的逆向反应,使正向醣化反应无法缓解氧化压力,因压力而受伤的运动神经元细胞只能逐步迈向凋亡。于是研究团队持续喂食剔除GPx7的小鼠OGA抑制剂Thiamet-G(TMG)3个月。结果发现小鼠体内的醣化正向反应上升,运动神经元数量非但没有减退,连接至肌肉的突触结构也不再退化,运动能力明显变好。此次研究建立年龄、氧化压力、醣化调节机制三者互相牵动的动物模型,希望能模拟人体实际运作的方式,找到渐冻症致病机制和治疗的策略。

O-GlcNAcylation:在正常的细胞中,两个酵素相辅相成保持醣化动态平衡,使蛋白质能够正常作用;然而当醣化调节机制失衡时,容易导致蛋白质的功能异常及堆叠。O-GlcNAcylation是将蛋白质加上O 连结乙醯葡萄氨糖(O-GlcNAc)的醣化作用,进而影响蛋白质功能,由两种酵素协助完成正向与逆向转换的反应:O 连结乙醯葡萄氨糖转移酶O-GlcNAc transferase (OGT)协助蛋白质的醣化,而O 连结乙醯葡萄氨糖苷酶O-GlcNAcase (OGA)则是负责移除蛋白质的醣化。

治疗结肠炎的关键:GPx8

GPx8则能抑制巨噬细胞内活性氧类所影响的发炎反应,避免导致结肠炎及慢性发炎导致的大肠癌等疾病。

中国医学大学徐婕琳助理教授研究发现,剔除GPx8基因的小鼠肠道菌丛的丰富性及多样性会因此降低。徐婕琳表示,人体肠道内有很多细菌,若免疫系统视细菌为病原体入侵,免疫系统中的巨噬细胞便会产生活性氧类,也会同时活化蛋白质caspase-4及发炎体。发炎体除了识别各类病原体以及危险信号外,也会产生细胞激素,产生发炎反应。

研究发现,缺少GPx8就无法抑制caspase-4活化,使得发炎反应停不下来,肠道持续的慢性发炎即为导致结肠炎、克隆氏症及大肠癌等疾病的主因。

徐婕琳助理教授与中国医药大学附设医院周仁伟医师,及自体免疫疾病学者蓝忠亮讲座教授的合作研究中也发现,许多溃疡性结肠炎病患的检体组织中,GPx8基因表现确实偏低,显示此一基因的缺乏与结肠炎存在着密切关系。

于是,研究团队针对二种药物进行测试:一是利用小分子药物来去除过多的过氧化物;另一种方法则是运用抑制剂来抑制caspase-4的活化。结果发现二种药物都可以抑制过度发炎反应,这些抑制剂未来都可成为治疗自体免疫及肠道发炎疾病的潜在药物。

此次研究团队包括中研院基因体中心胡春美助研究员、中研院生医所施修明研究员、台大医院神经部蔡力凯主治医生、台北医学大学陈凯筠副教授,以及中国医学大学徐婕琳助理教授、中国医药大学附设医院消化系胃肠科周仁伟主任、内科讲座教授及风湿免疫科蓝忠亮医生和吴柏樟主治医师。相关论文已分别刊登于国际期刊《细胞报导》(Cell Reports)及《EMBO分子医学》(EMBO Molecular Medicine)。

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