炎癥性腸病(IBD)是一種以慢性胃腸道炎癥為特征的**,在工業(yè)化國(guó)家正變得越來(lái)越普遍。雖然科學(xué)家們已確定了大約200個(gè)與該**相關(guān)的基因標(biāo)簽,但對(duì)影響IBD風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重程度的特定環(huán)境因素的了解卻很有限。
在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自美國(guó)布萊根婦女醫(yī)院的研究人員利用多個(gè)研究平臺(tái),系統(tǒng)地確定影響胃腸道炎癥的環(huán)境化學(xué)制劑。他們的研究結(jié)果確定了一種常見(jiàn)的除草劑,即戊炔草胺(propyzamide),可能會(huì)促進(jìn)小腸和大腸中的炎癥。相關(guān)研究結(jié)果于2022年10月20日在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標(biāo)題為“Identification of environmental factors that promote intestinal inflammation”。
論文通訊作者、布萊根婦女醫(yī)院的Francisco Quintana博士說(shuō),“眾所周知,環(huán)境因素在影響自身**和炎癥**方面與遺傳因素一樣重要,然而我們?nèi)狈σ环N方法或平臺(tái)來(lái)系統(tǒng)地識(shí)別候選化學(xué)物對(duì)炎癥的影響。我們的方法讓我們能夠識(shí)別出一種化學(xué)物,它會(huì)破壞人體對(duì)炎癥的一種天然‘剎車(chē)’。這種方法可以為流行病學(xué)研究確定新的候選化學(xué)物,以及調(diào)節(jié)自身**反應(yīng)的新機(jī)制。此外,這種平臺(tái)還可以用來(lái)篩選和設(shè)計(jì)**性****。”Quintana實(shí)驗(yàn)室之前研究過(guò)神經(jīng)變性的環(huán)境決定因素。
這些作者通過(guò)整合IBD遺傳學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的大型數(shù)據(jù)庫(kù)ToxCast(包括消費(fèi)產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的生化數(shù)據(jù))開(kāi)展研究工作。他們確定了據(jù)預(yù)測(cè)可以調(diào)節(jié)炎癥途徑的化學(xué)物,然后使用一種新的斑馬魚(yú)IBD模型來(lái)測(cè)試這些化合物,并確定它們是否改善、惡化或不影響腸道炎癥。
接下來(lái),這些作者使用了一種對(duì)所研究的化合物進(jìn)行訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,以確定ToxCast數(shù)據(jù)庫(kù)中可能促進(jìn)炎癥的其他化學(xué)物。在排名前20位的候選化合物中,11種用于農(nóng)業(yè),他們選擇進(jìn)一步研究戊炔草胺,它通常被應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)以及水果和蔬菜作物以控制雜草。
在隨后的細(xì)胞培養(yǎng)物、斑馬魚(yú)和小鼠研究中,這些作者證實(shí)戊炔草胺會(huì)干擾芳烴受體(aryl hydrocarbon receptor, AHR),這是一種轉(zhuǎn)錄因子,Quintana在2008年**報(bào)告說(shuō)它參與了**調(diào)節(jié)。在這項(xiàng)新的研究中,他們發(fā)現(xiàn)AHR通過(guò)抑制**條促炎癥途徑(NF-κB-C/EBPβ驅(qū)動(dòng)的反應(yīng))來(lái)維持腸道穩(wěn)態(tài)。C/EBPβ以前被證明與IBD有遺傳關(guān)系,但這項(xiàng)新的研究概述了這種遺傳生物標(biāo)志物導(dǎo)致腸道炎癥增加的具體機(jī)制。
這些作者目前正在努力設(shè)計(jì)能夠靶向他們所確定的這種炎癥途徑的納米顆粒和益生菌。值得注意的是,美國(guó)食品藥品管理局(FDA)*近批準(zhǔn)了一種**銀屑病的外用藥膏,名為本維莫德(tapinarof),其功能是激活**的AHR途徑,這就提出了一種可能性,即利用這一機(jī)制可能會(huì)開(kāi)發(fā)出**IBD的類(lèi)似**。AHR途徑的激活也可能與其他自身**性**的**有關(guān),如多發(fā)性硬化癥和1型糖尿病,這些**是由類(lèi)似的**細(xì)胞(T細(xì)胞)在促炎性NF-κB-C/EBPβ反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)下所介導(dǎo)的。
Quintana說(shuō),“我們確定的**AHR途徑可以得到加強(qiáng)以改善**,并且在未來(lái)的道路上,我們還可以研究其他方法來(lái)沉默促炎性的NF-κB-C/EBPβ反應(yīng)。隨著我們對(duì)可能導(dǎo)致**的環(huán)境因素有更多的了解,我們可以制定國(guó)家和州層面的策略來(lái)限制這方面的暴露。一些化學(xué)物在基本條件下測(cè)試時(shí)似乎沒(méi)有毒性,但我們還不知道幾十年來(lái)慢性、低水平暴露的影響,或在發(fā)育初期的影響。”(生物谷 Bioon.com)