在癌癥和腎病等疾病的最后階段,許多患者會(huì)出現(xiàn)惡病質(zhì)(cachexia),這是一種破壞性的疾病,在這種疾病中,肌肉和脂肪儲(chǔ)備會(huì)日漸減少,導(dǎo)致無法控制的體重減輕,有時(shí)甚至?xí)䦟?dǎo)致死亡。惡病質(zhì)也可在HIV病毒、肺結(jié)核桿菌、瘧原蟲和其他寄生蟲等病原體的感染過程中表現(xiàn)出來。通過讓患者進(jìn)食或給予營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑無法治愈這種疾病,這促使科學(xué)家更好地了解它的內(nèi)在病因。 如今,在一項(xiàng)新的研究中,來自奧地利、德國、美國和瑞士的研究人員鑒定出病毒感染可導(dǎo)致惡病質(zhì)的機(jī)制。在遭受一種特定病毒感染的小鼠中,殺傷性T細(xì)胞引發(fā)脂肪組織和體重的減少,不過它們?nèi)绾巫龅竭@一點(diǎn)仍然不清楚。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2019年6月的Nature Immunology期刊上,論文標(biāo)題為“CD8+ T cells induce cachexia during chronic viral infection”。
美國南卡羅來納醫(yī)科大學(xué)癌癥生物學(xué)家Denis Guttridge(未參與這項(xiàng)新的研究)表示,“目前,我們尚沒有治療惡病質(zhì)的方法。這項(xiàng)研究可能開辟了一個(gè)我們應(yīng)當(dāng)考慮的新型治療靶標(biāo)! 為了了解感染如何促進(jìn)惡病質(zhì)產(chǎn)生,這些研究人員研究了一種業(yè)已確定的病毒感染模型:感染淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus, LCMV)的小鼠,這種病毒是一種嚙齒動(dòng)物傳播的病原體,也可以感染人類。他們觀察到,在接觸這種病毒后的一周內(nèi),這些小鼠便表現(xiàn)出人類惡病質(zhì)患者的癥狀:它們移動(dòng)得更少,體重減輕了20%,部分肌肉和脂肪組織消失了。 與人類惡病質(zhì)患者一樣,即使可以獲得食物,這些小鼠攝入的飲食也會(huì)減少。重要的是,這些受到感染的小鼠在遭受強(qiáng)制喂食時(shí)也不會(huì)重新增加體重。在這項(xiàng)新的研究中,這些研究人員給這些小鼠喂食葡萄糖、橄欖油和蛋白,也無濟(jì)于事。論文第一作者、奧地利科學(xué)院免疫學(xué)家Andreas Bergthaler實(shí)驗(yàn)室博士生Hatoon Baazim解釋道,這些情形與人類惡病質(zhì)患者的情況一致。這與飲食失調(diào)癥厭食癥(anorexia)相反,在厭食癥中,人們也會(huì)限制卡路里攝入并且通常會(huì)把體重降到危險(xiǎn)的程度!皩(duì)于厭食癥,如果你補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)支持,你能夠治療它,但是對(duì)于惡病質(zhì),你不能! 這些研究人員進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn),以便了解是什么在他們的小鼠模型中促進(jìn)惡病質(zhì)產(chǎn)生。他們首先阻斷了一些“常見的可疑”蛋白,比如IL-6和TNFα,已知這些蛋白在小鼠模型中引發(fā)惡病質(zhì)。但令人吃驚的是,這對(duì)動(dòng)物的組織消瘦沒有任何改善,這表明一種不同的機(jī)制在起作用。 因此,這些研究人員決定研究T細(xì)胞是否可能發(fā)揮作用,這是因?yàn)橐阎鼈冊(cè)谛∈笾袝?huì)促進(jìn)與小鼠LCMV感染相關(guān)的病理出現(xiàn)。令他們吃驚的是,他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)他們?cè)贚CMV感染前幾天注射破壞殺傷性T細(xì)胞的抗體時(shí),他們能夠阻止這些小鼠體重減輕:相比于未受感染的健康小鼠,殺傷性T細(xì)胞已被剔除的小鼠顯示出很少甚至沒有體重減輕。Baazim回想道,“這是最令人吃驚的方面之一”,這是因?yàn)闅訲細(xì)胞---也稱為CD8+ T細(xì)胞---在此之前并未發(fā)現(xiàn)與惡病質(zhì)有關(guān)。 進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)顯示殺傷性T細(xì)胞需要被LCMV病毒激活以觸發(fā)惡病質(zhì),而且它們還需要被特定的抗病毒細(xì)胞因子激活。然而,目前還不清楚殺傷性T細(xì)胞究竟如何促進(jìn)惡病質(zhì)產(chǎn)生。 Bergthaler說,他認(rèn)為這些T細(xì)胞可能正在釋放一種可溶性因子來指導(dǎo)脂肪組織開始燃燒脂肪,或者它們首先通過另一種類型的細(xì)胞傳遞這種信息。他說,“這是我們留下的重大問題之一。我們知道T細(xì)胞在起作用,但我們不知道它們是如何起作用的! 就目前而言,T細(xì)胞在促進(jìn)惡病質(zhì)產(chǎn)生中的作用似乎僅限于LCMV感染。當(dāng)這些研究人員用流感病毒重復(fù)一些實(shí)驗(yàn)時(shí),他們發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞似乎沒有引發(fā)惡病質(zhì)。Bergthaler團(tuán)隊(duì)當(dāng)前正在探索這種機(jī)制是否能夠阻止其他的病毒感染。 Guttridge指出,“這種[機(jī)制]可能會(huì)成為這種特殊病毒的獨(dú)特之處”,但它有可能在惡病質(zhì)的其他情形中發(fā)揮作用,只是科學(xué)家們迄今還沒有發(fā)現(xiàn)而已。 美國威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院內(nèi)分泌學(xué)家Marcus Goncalves實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Ezequiel Dantas(未參與這項(xiàng)新的研究)指出,對(duì)癌癥相關(guān)惡病質(zhì)的研究主要集中在細(xì)胞因子上,比如IL-1、IL-6和TNFα。然而,旨在阻斷這些細(xì)胞因子的臨床干預(yù)尚未顯示成功---“這意味著我們尚未了解全部情況”,Dantas說。對(duì)他而言,這項(xiàng)新的研究表明惡病質(zhì)可能是通過科學(xué)家們尚未了解的其他機(jī)制發(fā)生的。Dantas補(bǔ)充道,“他們正在描述一種以前尚未探索過的全新體重減輕途徑。” Goncalves補(bǔ)充說,重要的是要觀察這些研究結(jié)果是否適用于人類患者,這將有可能通過研究惡病質(zhì)患者的血液樣本實(shí)現(xiàn)。他說,鑒于這些新的研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表,“許多研究團(tuán)體都渴望做到這一點(diǎn)”。 在談及這項(xiàng)新的研究時(shí),Goncalves說道,“我認(rèn)為他們?nèi)〉靡恍┓浅A钊伺d奮的發(fā)現(xiàn),特別是關(guān)于剔除CD8+ T細(xì)胞!碧貏e地,他贊揚(yáng)了Bergthaler團(tuán)隊(duì)在證實(shí)這種小鼠模型與人類患者在惡病質(zhì)上相類似時(shí)所付出的努力。他希望Bergthaler團(tuán)隊(duì)將研究T細(xì)胞影響惡病質(zhì)不同方面的確切機(jī)制,特別是這些小鼠的攝食行為!斑@種惡病質(zhì)模式在很大程度上是由食物攝入量減少所驅(qū)動(dòng)的,而且CD8+ T細(xì)胞如何導(dǎo)致食物攝入量減少是一個(gè)大問號(hào),這將是未來值得期待的有趣現(xiàn)象! Guttridge補(bǔ)充道,他希望看到有關(guān)這些T細(xì)胞如何導(dǎo)致肌肉損失的更多研究工作,其中肌肉損失是與惡病質(zhì)癌癥患者生存結(jié)果較差相關(guān)的主要因素!斑@項(xiàng)特別的研究重點(diǎn)關(guān)注脂肪分解是如何發(fā)生的,但并沒有真正讓我們深入認(rèn)識(shí)這種相同的機(jī)制是否與肌肉損失有關(guān)! 對(duì)Bergthaler和Baazim來說,這些研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了這些不同的過程如何在惡病質(zhì)等單一病癥中表現(xiàn)出來,這就引出了惡病質(zhì)為何會(huì)發(fā)生的問題:它是否僅是不幸的感染和疾病的附帶損害,還是它提供了一些生理益處? Bergthaler提出,在感染情形下,惡病質(zhì)可能并非都是壞的:這可能是一種快速釋放脂肪組織中儲(chǔ)存能量的方法,以幫助免疫系統(tǒng)對(duì)抗感染。他強(qiáng)調(diào)道,這些都是推測(cè),但仍然需要進(jìn)行重要的考慮,尤其是在開發(fā)治療惡病質(zhì)的方法方面。“我們認(rèn)為這是一個(gè)有趣的案例:在整個(gè)生物體層面,你會(huì)看到免疫系統(tǒng)如何與代謝進(jìn)行溝通,并且很可能再次反饋到免疫系統(tǒng)中。我們正試圖弄清楚這其中的生理和進(jìn)化原因!
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