杜昌升教授課題組發(fā)現(xiàn)甜菜堿Betaine能夠有效減輕多發(fā)性硬化癥小鼠臨床癥狀
2018年2月15日，國(guó)際免疫學(xué)權(quán)威雜志The Journal of Immunology發(fā)表了同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院杜昌升教授課題組題為“Betaine Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis by Inhibiting Dendritic Cell-derived IL-6 Production and Th17 Differentiation”的研究論文。本文通過(guò)構(gòu)建小鼠多發(fā)性硬化癥模型，發(fā)現(xiàn)甜菜提取物Betaine可有效減輕EAE小鼠的臨床癥狀。
多發(fā)性硬化癥（Multiple sclerosis, MS）是一種與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的自身免疫性炎性疾病，特征為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的脫髓鞘和神經(jīng)退行性病變，臨床表現(xiàn)為肌肉無(wú)力、視覺(jué)障礙、吞咽困難、協(xié)調(diào)與講話困難、認(rèn)知障礙、體熱和疼痛等，發(fā)病嚴(yán)重的可導(dǎo)致活動(dòng)性障礙和殘疾，被稱為不死的癌癥，目前MS的發(fā)病機(jī)制尚不明確，現(xiàn)階段普遍認(rèn)為CD4+ T細(xì)胞尤其是Th1和Th17亞群細(xì)胞的過(guò)度激活是導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥發(fā)病的重要原因。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（Experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)是一種常用的多發(fā)性硬化癥的動(dòng)物模型，其病理學(xué)及組織學(xué)特征與MS十分相似。
神奇的大自然中蘊(yùn)含著豐富的寶藏，Betaine作為一種兩性離子季銨鹽化合物，于19世紀(jì)首先在甜菜中發(fā)現(xiàn)，后來(lái)陸續(xù)在微生物、植物和動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)，特別是在小麥、貝類、菠菜和蝦中含量較高。Betaine最原始的生理作用為調(diào)節(jié)滲透壓和作為一種甲基供體，此外，Betaine作為一種天然來(lái)源的伺料添加劑有著50多年的使用歷史，然而，Betaine是否對(duì)MS具有一定的治療作用尚不清楚。我們的研究表明Betaine可以通過(guò)抑制DC/IL-6分泌和Th17的分化緩解MS病理。與對(duì)照組相比，Betaine治療組小鼠EAE癥狀顯著緩解，表現(xiàn)為具有臨床評(píng)分降低、中樞神經(jīng)系統(tǒng)白細(xì)胞浸潤(rùn)減少和神經(jīng)纖維脫髓鞘現(xiàn)象明顯改善。Th17在外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中比例均明顯降低，雖然Betaine對(duì)Th1、Th17和Treg分化沒(méi)有直接影響，但是Betaine可抑制DC細(xì)胞中的IL-6產(chǎn)生，DC-T細(xì)胞共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明Betaine是通過(guò)降低DC/IL-6分泌減少Th17的分化比例。因此，本研究為Betaine預(yù)防小鼠EAE發(fā)病提供了理論依據(jù)，同時(shí)為MS機(jī)制研究和疾病治療提供新的線索。
本研究在杜昌升教授指導(dǎo)下完成，論文的第一作者為同濟(jì)大學(xué)博士研究生楊翠霞，參與此項(xiàng)研究工作的還有博士研究生賴煒明、周金鳳和蔡盈盈，碩士研究生鄭欣元，以及本科生謝思榮、楊萬(wàn)潔等。本研究得到國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市教委及同濟(jì)大學(xué)項(xiàng)目的資助。
杜昌升教授一直致力于研究多發(fā)性硬化（MS）為代表的自身免疫疾病發(fā)病機(jī)制，解析新的治療靶點(diǎn)。近年來(lái)重點(diǎn)研究了非編碼小RNA、G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）等分子在 T細(xì)胞的激活、分化、凋亡、及遷移異常中的作用，取得了一系列研究成果：揭示了T細(xì)胞分化及MS疾病調(diào)控的microRNA新機(jī)制（Nature Immunology, 2009）；闡明了DC細(xì)胞因子分泌、T細(xì)胞分化遷移（Journal of Immunology, 2013；Journal of Immunology, 2017）、中樞髓鞘修復(fù)中的GPCR新功能（Nature Communications, 2016）；發(fā)現(xiàn)了多個(gè)具有疾病治療和新藥開(kāi)發(fā)價(jià)值的小分子化合物（JBC, 2012；CMI, 2017）。有相關(guān)合作意向者（學(xué)術(shù)交流、項(xiàng)目研究，及攻讀研究生及博士后等）歡迎聯(lián)系郵箱ducs2015@163.com。
本文全文鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29330324
圖1說(shuō)明：甜菜提取物Betaine能夠通過(guò)阻止DC細(xì)胞中IL-6分泌、間接抑制Th17細(xì)胞分化、有效減輕多發(fā)性硬化癥小鼠臨床癥狀
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