特发性肺纤维化是一种潜在的致命疾病,目前尚无法治愈,并且与某些突变或高龄有关。西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的端粒和端粒酶小组以前已经开发出一种有效的疗法,用于治疗由遗传缺陷引起的纤维化小鼠。现在他们表明,相同的疗法可以成功地用于治疗年龄相关性纤维化的小鼠。
“对于人类,我们的结果表明,有可能制定一个治疗,以防止与衰老有关的肺纤维化的发展,”玛丽亚·布拉斯科,是发表在该研究的首席研究员的细胞生物学杂志。
在小鼠中测试的治疗方法是一种基因疗法,可激活体内端粒酶的产生。端粒酶是一种在染色体末端修复端粒的酶。根据Blasco的说法,这种疗法在动物模型中非常有效,并且未观察到任何副作用。
端粒功能障碍导致肺纤维化
肺纤维化在西班牙影响约8,000人。在这种疾病中,肺部组织变得僵硬和疤痕,患者逐渐发展为呼吸急促。据认为是由遗传和环境因素共同造成的。接触有毒物质起着重要作用,但要使疾病表现出来,患者必须年老或具有潜在的遗传状况。
CNIO小组在先前的研究中已经表明,遗传因素与端粒功能障碍有关。端粒是一种类似于“端盖”的结构,可保护所有细胞中染色体的末端。
早在2015年,研究小组就为肺纤维化建立了动物模型-这种小鼠除其他特征外,还缺乏端粒酶基因。在这种小鼠模型中,肺泡II型细胞或II型肺细胞(对肺组织再生很重要)最终由于端粒功能障碍而死亡。结果,小鼠发展为侵略性肺纤维化,因为呼吸道上皮不能定期更新。这种定期再生可保持组织健康,免受有害空气传播物质造成的可能损害。
年龄相关性纤维化
缺乏端粒酶基因的小鼠模型可以忠实地模拟由影响端粒突变的人类疾病。但是,在相对较少的肺纤维化病例中发现了特定的突变。在绝大多数患者中,没有什么能指出特定的突变,但是所有患者都有一个共同点:高龄。
实际上,端粒可能仅通过老化就变得有缺陷。Blanco领导的团队对端粒和衰老过程进行了开创性的研究。端粒是覆盖染色体末端的蛋白质结构。它们随着细胞分裂而缩短。在一个个体的生命中经过多轮细胞分裂后,它们变得如此之短,以至于它们不再能够保护染色体。细胞将其解释为错误并停止分裂,以使组织不再再生。
在发表的论文中,研究人员表明,与衰老相关的端粒功能异常发生在II型肺泡细胞中,后者在肺组织再生中起主要作用。因此,研究小组发现了肺纤维化与衰老之间联系的分子基础,这一联系在临床上很明显。