研究:皮肤和肺部含特定基因 可调控钾离子平衡防炎症

南洋理工大学李光前医学院的研究团队成员包括:博士生蔡溢恩(后排左起)、研究员穆罕默德(Muhammad Jasrie Firdaus)、卓己安、客座研究员温德博士(Anna Constance Vind)、助理教授钟雷(前排左起)、研究员陈雪俐,以及博士生罗扎里奥(Pritisha Rozario)。(南洋理工大学提供)
南洋理工大学李光前医学院的研究团队成员包括:博士生蔡溢恩(后排左起)、研究员穆罕默德(Muhammad Jasrie Firdaus)、卓己安、客座研究员温德博士(Anna Constance Vind)、助理教授钟雷(前排左起)、研究员陈雪俐,以及博士生罗扎里奥(Pritisha Rozario)。(南洋理工大学提供)

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当细菌入侵人体时,它们会促使细胞内外的钾离子失衡,结果触发免疫反应,引起炎症。新加坡和法国科研人员发现,人体器官如皮肤和肺部中有一组基因,可调节钾离子浓度,进而维持平衡。这有助于科学家为治疗感染和预防炎症找到更好的方法。

经过三年研究,南洋理工大学和法国图卢兹大学(University of Toulouse)的科研人员发现,当人体细胞内的钾离子(potassium ions)含量低于一定水平时,细胞就会启动免疫反应,释放出强烈的促炎症细胞因子,导致疼痛和发烧,并造成组织损伤。

参与研究的南大李光前医学院助理教授钟雷,星期三(3月20日)向媒体说明研究成果时指出,细胞需要消耗大量能量,才能在细胞间移动钠离子(sodium ions)和钾离子,以维持细胞内外的离子平衡。

“这种平衡对细胞的正常功能至关重要。如果平衡出现问题,就会导致神经紊乱和心力衰竭等疾病。”

了解免疫系统运作方式 针对严重细菌病毒感染找到更好治疗方式

过去的研究表明,一种名为“NLRP3”的人体基因,对于控制血液中的这一平衡是一大关键。如今,新加坡和法国的研究团队就首次发现,在皮肤、肺部和鼻子等人体器官中,有一对名为“NLRP1”和“ZAKα”的基因,可调节细胞离子平衡。

钟雷说,这项研究表明,人类的先天免疫系统,已进化出多种方式来侦测细胞离子失衡。“这一发现有助于我们了解,当离子失衡,特别是受到病原体攻击时,细胞如何进行自我保护。”

他指出,这项研究可让科学家更了解免疫系统的运作方式,以便针对严重的细菌或病毒感染,找到更好的治疗方式。

五到10年 运用研究成果研发炎症性皮炎药物

研究团队计划在未来五到10年,运用研究成果研发治疗炎症性皮肤病(皮炎)的药物,如牛皮癣(psoriasis)和异位性皮肤炎(Atopic Dermatitis)。

炎症在帮助人体对抗感染和疗伤方面,起着重要作用,但长时间的炎症会导致慢性疾病,如心脏病和糖尿病。炎症还会引发红斑狼疮等自身免疫疾病,造成大范围的炎症,并损害关节、皮肤、大脑、肺、肾脏和血管等。

这项研究已刊登在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。

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