克罗恩病关键基因突变终于被揭示A Crucial Genetic Mutation Behind Crohn's Disease Has Finally Been Revealed : ScienceAlert

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.sciencealert.com美国 - 英语2025-11-17 01:12:00 - 阅读时长3分钟 - 1091字
加州大学圣地亚哥分校研究人员运用机器学习技术首次阐明克罗恩病核心致病机制,发现NOD2基因突变会破坏巨噬细胞平衡状态转换能力,导致免疫系统过度反应引发肠道炎症;该突变使NOD2蛋白与鸡尾蛋白协同作用失效,阻碍吞噬溶酶体形成,使病原体逃避免疫清除,小鼠实验进一步验证了这一病理机制,为开发靶向治疗炎症性肠病的新型药物提供了关键分子靶点,相关突破性成果已发表于《临床研究杂志》。
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克罗恩病关键基因突变终于被揭示

克罗恩病由消化道炎症引发。(图片说明:消化道炎症示意图)

研究人员发现,与克罗恩病相关的基因突变会剥夺关键免疫细胞的状态切换能力,导致其过度反应并触发炎症。

既往研究已证实NOD2基因变异与克罗恩病存在关联,但其在疾病病理中的确切作用长期成谜。

加州大学圣地亚哥分校研究团队运用机器学习技术,分析肠道免疫细胞的基因活性模式。

通过对实验室培养细胞及健康肠道与炎症性肠病(IBD)患者消化道样本的实验,揭示这些突变会干扰NOD2蛋白保护肠道的典型防御机制。

通过追踪巨噬细胞的基因表达行为,研究人员精准区分了维持肠道健康与引发炎症损伤的细胞类型。

加州大学圣地亚哥分校研究者加加南·卡特卡尔表示:“肠道是一片战场,巨噬细胞是维和者。人工智能首次使我们清晰界定并追踪两支对立阵营的‘作战单元’。”

研究团队将肠道巨噬细胞描述为处于对立阵营的状态:促炎与抗炎。(卡特卡尔等,《临床研究杂志》,2025)

肠道巨噬细胞可在两种状态间转换:攻击感染的炎症状态与修复损伤的非炎症状态。维持二者平衡对肠道健康至关重要已获广泛证实。

研究团队构建了包含53个基因的遗传特征谱,用于调控IBD中的巨噬细胞状态。

其中一个促进非炎症巨噬细胞模式的基因编码鸡尾蛋白。研究发现,鸡尾蛋白与NOD2蛋白协同作用,确保巨噬细胞对病原体保持警觉而不至于过度反应。缺失该机制时,修复模式的巨噬细胞清除病原体效率降低,而攻击模式的细胞则呈现过度炎症反应。

同属加州大学圣地亚哥分校的细胞生物学家普拉迪普塔·戈什指出:“NOD2如同人体的感染监控系统,当与鸡尾蛋白结合时,它能检测入侵病原体并通过快速中和维持肠道免疫平衡。失去这种协作将导致NOD2监控系统崩溃。”

表达鸡尾蛋白的巨噬细胞(左图)可通过形成吞噬溶酶体中和病原体;缺乏鸡尾蛋白的巨噬细胞(右图)无法形成吞噬溶酶体,导致病原体逃避免疫检测。(卡特卡尔等,《临床研究杂志》,2025)

小鼠实验进一步验证了该发现:缺失鸡尾蛋白的小鼠肠道出现炎症并常因免疫系统过度反应导致的败血症死亡。

该研究极大深化了对驱动IBD失衡机制的理解,尤其阐明了NOD2在克罗恩病中的核心作用。克罗恩病被认为由多重因素叠加引发,但此项发现构成了关键病理图景。

此类研究的常规价值在于:识别致病基因将为开发靶向疗法创造更多机会——未来或可研发药物模拟NOD2与鸡尾蛋白的协作,维持肠道巨噬细胞种群平衡。

研究团队在论文中总结:“这些发现为肠道稳态的分子通路及IBD进展机制提供了新视角,为恢复巨噬细胞亚群平衡开辟了潜在治疗路径。”

该研究成果已发表于《临床研究杂志》。

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