加州大学河滨分校的科学家深入研究肥胖和寄生虫感染的免疫复杂性,研究性别特异性反应如何开启新疗法。他们的工作可能会重塑我们对免疫系统在管理这些普遍存在的疾病中所起的作用的理解。

加州大学河滨分校的研究人员在美国国立卫生研究院的大量资助下,率先开展了一项关于肥胖和寄生虫感染的独特免疫反应的研究,重点研究了男性和女性之间的差异。
通过探索特定免疫细胞与 RELMalpha 等蛋白质之间的相互作用,他们旨在揭示治疗这些普遍健康问题的新途径。
探索肥胖与蠕虫感染加州大学河滨分校的科学家获得了美国国立卫生研究院( NIH ) 370 万美元的资助,用于研究性别特异性免疫反应如何影响肥胖和寄生虫感染——两大全球健康挑战。
根据美国疾病控制与预防中心 ( CDC ) 的数据,超过五分之二的美国成年人患有肥胖症。这种普遍存在且代价高昂的疾病与 2 型糖尿病和炎症性疾病等严重健康问题有关,并且在削弱免疫系统方面起着关键作用。
寄生虫感染,也称为蠕虫感染,是指蠕虫(称为蠕虫)进入人体而发生的。这些感染可导致各种健康问题,包括贫血、肺炎、营养不良、腹痛和腹泻。
研究性别特异性免疫反应在加州大学河滨分校医学院生物医学教授 Meera G. Nair 的带领下,研究人员将使用小鼠模型来研究巨噬细胞-嗜酸性粒细胞相互作用在这些疾病进展中的作用。研究的重点是 RELMalpha 蛋白,该蛋白由巨噬细胞以性别依赖的方式释放。
巨噬细胞和嗜酸性粒细胞是抗病白细胞的一种。RELM 或抵抗素样分子是感染性疾病和炎症性疾病中高度表达的蛋白质。小鼠中的一种蛋白质 RELMalpha 调节巨噬细胞和嗜酸性粒细胞的功能,并与人类的抵抗素具有相同的表达模式。
免疫系统在抗击疾病中的作用“巨噬细胞-嗜酸性粒细胞相互作用对于免疫系统抵抗肥胖和蠕虫感染的能力至关重要,”这项为期五年的资助的首席研究员 Nair 说:“我们认为,蠕虫感染驱动的巨噬细胞和嗜酸性粒细胞可能以不同的方式帮助男性和女性预防肥胖。”
奈尔将与 Adam Godzik 和 Djurdjica Coss 一起参与这项研究,两人都是加州大学河滨分校医学院的生物医学教授。该多学科项目涉及内分泌学的各个方面(激素和性别差异)以及计算生物学和免疫学。
针对疾病机制和差异研究团队已经开始探索男性和女性之间免疫反应的差异如何影响饮食引起的肥胖和寄生虫感染的结果,这两种疾病共影响着全球超过 20 亿人。
“我们希望了解导致肥胖和寄生虫感染差异的潜在免疫机制,”Nair 说道:“通过了解性别特异性免疫反应如何影响疾病结果,我们希望开发出针对代谢紊乱和蠕虫感染的新型、更有效的治疗方法。”
研究小组发现,寄生虫感染会激活嗜酸性粒细胞和保护性免疫反应,这表明了解所涉及的保护途径可以减轻疾病。
“我们希望充分了解是什么在调节和激活这些嗜酸性粒细胞,特别是在脂肪组织中,”Nair 说:“我们的初步研究表明,RELMalpha 是一个非常好的候选者。我们的小鼠模型显示,它的反应取决于小鼠是雄性还是雌性。我们现在正在研究潜在的性别差异以及雄性和雌性的内分泌控制如何不同。最终,我们希望找到预防代谢功能障碍的最佳途径。”
性别特定研究的重点目标这项研究有三个主要目标,分别由 Nair、Coss 和 Godzik 牵头:
确定 RELMalpha 如何影响脂肪组织微环境内的巨噬细胞分化和嗜酸性粒细胞反应,重点关注性别特异性机制。研究巨噬细胞和嗜酸性粒细胞在男性和女性中如何发挥不同的功能以及它们在抵抗肥胖和蠕虫感染中的潜在作用。将实验室获得的单细胞测序数据与公开可用的数据集相结合,以识别特定的嗜酸性粒细胞亚群和涉及 2 型免疫的细胞通路。Coss 解释说,她对该项目的贡献是了解不同性别对肥胖的反应。“研究表明,免疫系统和肥胖症、蠕虫感染等炎症性疾病存在显著的性别差异 。我们项目的结果将帮助我们了解这些差异的基本科学原理,并提出可在临床中应用的可能方法。”
促进研究的计算工具负责计算建模的 Godzik 正在开发一个网站,用于共享与研究相关的数据集和软件,这些数据集和软件将向公众开放。“我们不仅拥有丰富的开发计算工具的经验,而且还为科学界提供了使用这些工具的渠道。我们为这个项目开发的新工具将专门针对嗜酸性粒细胞这一独特群体。人们可以下载和使用这些工具。人们还可以上传自己的数据,供我们的软件进行分析。”
迈向新的治疗方法Nair 表示,了解免疫系统在肥胖和代谢疾病中的作用比以往任何时候都更加紧迫。肥胖和代谢疾病中免疫系统的复杂性,尤其是与性别和激素差异相关的复杂性,是一个尚未得到充分探索的领域。
“我们的研究与众不同之处在于,它专注于性别特异性免疫机制,”Nair 补充道。“很少有传染病免疫学家、内分泌学家和具有医学背景的计算建模师能够解决这个问题。我们希望利用我们独特的合作,获得新见解,从而找到治疗肥胖和相关疾病的新方法,特别是针对受这些疾病影响较大的男性。”
该研究团队包括两名博士后研究员和两名研究生。
来源:加州大学河滨分校
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