Cell子刊：“臭氣”的驚人作用
日期：2015-08-13 09:05:46
免疫系統不僅能對感染和機體其他潛在的異常情況做出響應，它還包含一套調節性T細胞(Tregs)形式的內置剎車。Tregs確保了炎癥反應不會失去控制，造成損害。在自身免疫疾病中，有時這些Treg細胞無法履行它們應盡的職責。
來自賓夕法尼亞大學、北京大學、首都師范大學的研究人員現在在一項新研究中揭示出了Tregs調控自身的機制，它們借助了一種意想不到的資源：硫化氫——這一氣體是由機體的肌肉細胞所產生，常常與臭雞蛋氣味聯系在一起。
研究結果揭示出了幾個新的潛在治療干預靶點，這對于自身免疫性疾病及癌癥和高血壓等其他的疾病具有重要意義。相關論文發布在8月11日的《免疫》（Immunity）雜志上。
國際口腔醫學界知名科學家、再生醫學研究權威、國家教育部長江學者特聘教授、美國南加州大學奧斯特魯夫牙科學院教授施松濤（Songtao Shi）及北京大學口腔醫院的周彥恒（Yanheng Zhou）教授是這篇論文的共同通訊作者。
科學家們通常認為，是信號通路使得配體與受體相結合。但一些氣體也能夠觸動機體的信號級聯反應。其中最眾所周知的是一氧化氮（NO），它調控了一系列的功能，尤其是血壓。另一種氣體一氧化碳則被稱作為是“氣體遞質”。
盡管對其知之甚少，研究人員也逐漸認識到硫化氫氣體在機體中發揮著一系列重要的作用。H2S水平下降與一些免疫疾病、癌癥和高血壓有關聯。
施松濤說：“H2S非常有意思。高水平的H2S有毒，但我們的機體能夠將它維持在一定水平，我們的細胞會產生這一氣體。”
在早先的一項研究中，施松濤和同事們發現間充質干細胞生成并依賴于H2S來正常發揮功能。在這項新研究中，他們注意到H2S水平降低的小鼠有一些與自身免疫疾病相符合的問題。
為了能夠精確闡明這一氣體在免疫調節中所起的作用，研究小組檢測了培養的Tregs，發現它們也產生H2S。他們培育出的H2S水平降低的小鼠Tregs數量也異常低，因此形成了累及多個器官的自身免疫疾病。給予小鼠一些可釋放H2S的化合物部分程度上緩解了這些影響，小鼠壽命延長。
接下來，研究小組希望能夠更深入地闡明H2S影響免疫系統的機制。他們已經觀察到H2S缺陷T細胞具有較低水平的Treg標記物Foxp3，但H2S似乎并沒有影響生成Foxp3的一條已知信號通路的作用因子。因此，他們推測H2S有可能是在另一條目前未知的信號通路中發揮作用調控了Foxp3的表達。
通過一系列的實驗，他們開始揭示出這一信號通路。他們觀察發現H2S生成減少的小鼠Foxp3基因上有大量的甲基，這些標簽抑制了基因的表達。眾所周知，通過兩種酶Tet1和Tet2，Foxp3可發生去甲基化，施松濤說Tet1和Tet2 是“現在一個熱點研究區域的中心點”。
他們的研究工作揭示，H2S通過硫氫化過程(sulfhydration)添加一個硫原子到轉錄因子NFYB上，調控了Tet1和Tet2。降低H2S水平可導致T細胞中Tet1和Tet2表達下降，由此損害了Tregs的發育和功能。再一次，研究人員證實他們通過添加H2S可部分逆轉這些影響。
施松濤說：“這是第一次有人將硫氫化與Tet1、Tet2和Foxp3聯系到一起。而H2S在免疫調控中發揮著極其重要的作用，無疑越來越明顯。”
施松濤和他的研究小組正在繼續探究H2S在干細胞和T細胞中的作用機制，也在調查它在其他細胞類型中是否也發揮了至關重要的作用。他們還在跟進當前的研究，以找到一些方法在H2S水平下降之時進行干預，來預防自身免疫性問題。
施松濤說：“有很多不同的方法可以解決這一問題。”
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