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抑制蛋白酶MT1-MMP可以改进炎症性肠病治疗
发布时间:2020/01/07

西班牙国家研究委员会(CSIC)国家心血管病研究中心(CNIC)和国家生物研究中心(CIB)的科学家们已经确定,蛋白酶MT1-MMP可以作为未来治疗炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的药物靶点。


该研究由Alicia G Arroyo博士领导,近日发表于《EMBO分子医学》(EMBO Molecular Medicine)杂志。研究表明,抑制该蛋白酶可以改进对IBD的治疗。


IBD是指一组慢性炎症性疾病,可分为克罗恩病(Crohn disease)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)两类。这些疾病的并发症会影响肠道(肠梗阻、营养缺乏等)和其他器官(皮肤、关节、眼睛、肝脏和胆囊疾病等)。


该病症状的出现无法预测,其特点是具有缓解期和复发期。许多严重患者需住院和手术干预。不幸的是,目前尚无普遍有效的IBD治疗方法。


结肠炎患者的肠道血管会进行复制,但机制尚不明确。在这项新研究中,Arroyo博士团队使用显微镜技术和3D图像分析在结肠炎小鼠模型中探究了这些复制的特征。


这些工具使得科学家们能够证明:(抑制)血管内皮细胞上表达的MT1-MMP可以阻止炎症肠道中的血管复制,从而降低结肠炎的严重程度。


研究人员还研究了IBD期间血管复制的潜在机制。血管复制的第一步是扩张。一氧化氮(NO)是最强力的血管扩张分子之一,而研究人员发现MT1-MMP的催化活化是NO生成必不可少的。


为了研究MT1-MMP对体内血管复制的影响,科学家们检测了提睾肌血管(覆盖睾丸和精索),并用活体显微镜对其进行观察和分析。CNIC研究员Cristina Rius发现,缺乏MT1-MMP的老鼠,即使给予血管扩张剂,其提睾肌血管也不会完全扩张。对小肠血管的研究获得了相似的结果。


研究人员还发现MT1-MMP能够“切割”血小板反应蛋白-1(TSP1),形成结合到细胞黏附受体整合素αvβ3的TSP1片段。这会激活整合素,触发NO生成,从而使血管扩张和复制。


该发现具有潜在临床意义。Arroyo评论道:“该研究表明,轻度IBD患者血液中的TSP1水平高于正常,可以成为该病有用的生物标志物。”


此外,研究第一作者Sergio Esteban描述了研究团队设法做到了“通过使用抗体抑制MT1-MMP的蛋白酶作用或使用TSP1肽抑制TSP1片段与αvβ3的结合来减少结肠炎小鼠的血管复制。该结果表明,MT1-MMP-TSP1-αvβ3整合素通路可以作为一个新的IBD治疗靶点,尤其是针对轻度患者。”


最后,研究团队与CNIC生物信息部门的Fernando Martínez合作建立了计算机模型,以预测TSP1上MT1-MMP的切割位点。该模型将被用于筛选能阻断TSP1切割的分子。


Arroyo总结道:“这项研究为开发个性化疗法提供了新机遇,这些疗法不仅能用于IBD患者,也能用于其它通过血管复制发生发展的疾病,比如癌症。”


外文:Inhibiting a protease could improve the treatment of inflammatory bowel disease