哮喘患者会因屋尘螨或花粉等过敏原而出现呼吸困难。然而,哮喘的各种诱因都具有共同的途径,即 2 型辅助 T 细胞 (Th2) 和 2 型先天淋巴细胞 (ILC2) 释放称为 2 型细胞因子的蛋白质。Th2 和 ILC2 都需要大量 GATA 结合蛋白 3 (GATA3) 才能成熟。
称为增强子的特定基因序列负责提高人类GATA3基因的表达。研究发现,通过控制 GATA3 的产生,增强子会影响 Th2 和 ILC2 的发展。位于GATA3基因附近的基因区域 G900 目前正在研究其在哮喘炎症途径中的作用。最近,千叶大学的研究人员取得了一项突破性进展,该研究将于 2024 年 6 月 24 日发表在美国《国家科学院院刊》上,该研究发现,与人类 G900 相对应的小鼠基因区域参与 Th2 分化,从而增强过敏反应,但与 ILC2 无关。
“多项全基因组关联研究 (GWAS) 旨在阐明潜在的生物学原理并预测哮喘的易感性。多项独立研究表明,10p14 基因座内的单核苷酸多态性 (SNP) 不仅对哮喘易感性有影响,而且对多种过敏性疾病也有影响,包括过敏性鼻炎、特应性皮炎和嗜酸性肉芽肿性多血管炎”,该研究的首席研究员、千叶大学的 Hiroshi Nakajima 教授解释道。
为了研究 G900 在哮喘相关炎症通路中的作用,千叶大学医学院的 Arifumi Iwata、Takashi Kumagai 和 Hiroki Furuya 等研究人员培育出了基因组中缺乏 G900 区域的小鼠。随后,这些 mG900“基因敲除小鼠”接触了木瓜蛋白酶和屋尘螨等过敏原。研究人员发现,与 mG900 完整的对照小鼠相比,mG900 基因敲除小鼠在接触屋尘螨时产生的炎症反应有所减弱。此外,他们还发现,与对照小鼠相比,mG900 基因敲除小鼠的 Th2 分化受到抑制。
“我们在研究中阐明的一个方面是小鼠 G900 区域在 Th2 分化和过敏性气道炎症中的作用”, Nakajima 教授解释道。“该区域与与哮喘相关的人类 G900 区域同源,已被证明对体内 Th2 细胞分化和过敏反应至关重要,特别是在屋尘螨 (HDM) 诱发的过敏性气道炎症的情况下。此外,我们已经证明该 G900 区域对于优化 Th2 细胞中 GATA3 附近的三维染色质结构至关重要”,他进一步指出。
这项研究的发现对哮喘护理以及其他过敏性疾病的治疗干预具有广泛的意义。未来,通过药理学限制 GATA3 增强剂(如 G900)来调节 Th2 分化和功能的方法可能有助于减少过敏反应背后的过度免疫反应。