常见的儿童哮喘不是源于过敏原,炎症

发现一种独特形式的哮喘的起源可能会导致精确医学的治疗方法

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关于哮喘为什么会发生,它是如何收缩气道的,以及为什么不同患者对治疗的反应不同,我们知之甚少。现在,威尔康奈尔医学院、哥伦比亚大学医学中心和纽约州立大学下州医学中心的一组研究人员揭示了一种常见的儿童哮喘的根源,表明它与其他哮喘病例非常不同。

他们的报告《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的一篇文章揭示,20%至30%的儿童哮喘患者体内存在一种过度活跃的基因,这种基因会阻断脂质分子(称为鞘脂)的合成,脂质分子是遍布全身的细胞膜的一部分。

尽管研究人员还不明白为什么哮喘是由鞘脂质的减少引起的,但他们的实验清楚地表明,这些脂质的损失与哮喘的一个关键特征——支气管高反应性之间存在联系。

研究人员说,这种途径的独特之处在于,它与过敏原无关,也与炎症无关。

“通常哮喘被认为是一种炎症性疾病或对过敏原的反应。我们的模型表明,哮喘可能是由于有太少的一种类型的鞘脂。这是哮喘发病机制的全新途径,”该研究的资深作者说,Stefan Worgall博士,纽约长老会医院/威尔康奈尔医学中心儿科肺科、过敏和免疫科主任。

他补充说,这是一个非常好的消息。沃加尔博士说:“我们的发现不仅对了解这种复杂疾病的发病机制有价值,而且为开发新的治疗方法,特别是基于患者基因型的哮喘药物提供了基础。”沃加尔博士也是威尔康奈尔医学院的儿童肺科学杰出教授、儿科学教授和遗传医学副教授。

哮喘精准医疗

哮喘是影响美国约700万儿童的重大健康问题。近10%的美国0-17岁儿童患有哮喘,使其成为最常见的严重儿童呼吸道疾病。沃加尔博士说,这种疾病在市中心儿童中的患病率更高。他说,除了造成痛苦、残疾和恐慌之外,哮喘还会造成巨大的经济损失:2009年,哮喘导致64万人去急诊室就诊,15.7万人住院治疗,外加1050万人缺课。

他说:“尽管越来越明显的是,哮喘有多种形式,但对这种疾病的治疗却是统一的。”“大多数疗法旨在减轻炎症,但它们并不能帮助所有患者。”

在几项全基因组关联研究(GWAS)发现高达30%的哮喘病例中存在一种后来被确定为ORMDL3的基因变异后,哮喘有不同形式的观点得到了认可。2007年,该基因蛋白质的过度生产与儿童哮喘有关,该基因是迄今为止发现的哮喘最一致的遗传因素。

2010年,一项酵母研究发现,ORMDL3蛋白抑制鞘脂新生合成。

这一发现促使研究人员调查鞘脂的产生是否与哮喘有关。他们的研究表明,在这种疾病的小鼠模型中确实如此。研究人员发现,抑制一种对鞘脂合成至关重要的丝氨酸棕榈酰辅酶a转移酶(SPT),会在小鼠和人类气道中产生哮喘,就像在SPT基因缺陷的小鼠中一样。

在小鼠身上发现的气道过度活跃与炎症增加无关,科学家们发现肺和气道对镁的反应降低了——镁经常在急诊室用于缓解哮喘发作患者的胸闷。

该研究的第一作者说:“在我们的小鼠模型中,我们发现镁不能有效地诱导气道松弛,这表明对于与ORMDL3有关的哮喘患者来说也是如此。”Tilla S. Worgall博士,副教授病理与细胞生物学学系“,它是人类营养研究所哥伦比亚大学医学中心“新生鞘脂合成减少与细胞镁稳态改变之间的联系为哮喘机制提供了线索。因此,规避ORMDL3基因型影响的疗法可能是哮喘患者的有效治疗方法。我们现在正致力于开发这些新疗法。”

论文的题目是,呼吸道鞘脂合成受损可诱发气道高反应性。其他作者是来自威尔康奈尔医学院的Arul Veerappan、Biin Sung、Evan Weiner、Rheeshma Bholah和Randy B. silver博士;哥伦比亚大学医学中心的Benjamin I. Kim;以及纽约州立大学下州医学中心(正式名称为纽约州立大学布鲁克林分校)的蒋宪成博士。

这项研究是由威尔康奈尔医学院儿科学部门和病理科细胞生物学和人类营养研究所哥伦比亚大学医学中心.这项研究也得到了欧文临床和转化研究所由美国国立卫生研究院(NIH)临床和转化科学奖(CTSA)项目通过拨款支持UL1 TR000040

作者声明没有经济或其他利益冲突。

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威尔康奈尔医学院,康奈尔大学医学院位于纽约市,致力于在当地、全国和全球的研究、教学、患者护理以及医学艺术和科学的进步方面取得卓越成就。威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medical College)的医生和科学家从事从实验室到临床的前沿研究,旨在解开人体健康和疾病的奥秘,并开发新的治疗和预防策略。威尔康奈尔大学致力于全球健康和教育,在卡塔尔、坦桑尼亚、海地、巴西、奥地利和土耳其等地都有很强的影响力。通过卡塔尔历史悠久的威尔康奈尔医学院,医学院是美国第一个在海外提供医学博士学位的学院。威尔康奈尔大学是许多医学进步的发源地,包括宫颈癌巴氏试验的发展,青霉素的合成,美国第一个成功的胚胎活检妊娠和分娩,帕金森病基因疗法的第一个临床试验,以及最近世界上第一个成功使用脑深部刺激治疗轻度意识脑损伤患者。威尔康奈尔医学院隶属于纽约长老会医院,其教职员工在纽约长老会医院/威尔康奈尔医疗中心提供全面的患者护理。医学院还附属于休斯顿的卫理公会医院。更多信息,请访问weill.cornell.edu

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