調控生理時鐘和自體免疫的雙刀流 BMAL1

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今日(英國時間),愛爾蘭研究團隊指出,自體免疫系統的調控和免疫反應會隨著人體的生理時鐘(circadian rhythms)而有所變化,然而,當調控人體生理時鐘的 BMAL1 基因突變時,會引起自體免疫疾病(autoimmune disease),此研究刊登於《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

該研究團隊使用小鼠作為實驗模式,他們發現 BMAL1 能控制人體的生理時鐘,並且抑制發炎反應。然而,當 BMAL1 表現喪失或自體免疫系統於中午活化時,會造成小鼠的嚴重實驗性自體免疫性腦髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,簡稱 EAE),而 EAE 為人類多發性硬化症(multiple sclerosis)的實驗動物模式。

該研究團隊近一步發現,在骨髓細胞(myeloid cell)中,BMAL1 能維持抗發炎反應並且減少 T 細胞極化(polarization),而當 BMAL1 表現缺乏喪失或自體免疫系統於中午活化時,IL-1β-分泌 CD11b+-Ly6Chi  型單核細胞(monocytes)會增殖和浸潤(infiltration),而促使 EAE 在中樞神經系統內建構一個發炎環境,接著導致致病性 IL-17+/IFN-γT 細胞的增加,而這些免疫細胞攻擊自己體內正常髓鞘與神經細胞,最後產生多發性硬化症 。

今年十月初,三位美國科學家破解了生理時鐘分子機制而獲得諾貝爾生理醫學獎,而本項研究結果,更將生理時鐘研究帶向另一個高峰,未來研究人員將可進一步探討生理時鐘和其他自體免疫性疾病的關係以及可能的致病機制,甚至有助於標靶新藥的開發。除此之外,雖然多發性硬化症尚未有明確的治療方法,但是本篇研究告訴我們,BMAL1 標靶治療是未來可進行的目標,對這些患者而言,可說是柳暗花明又一村。

延伸閱讀:2017 諾貝爾生理醫學獎:掌管晝夜律動的生理時鐘

參考文獻:
1. Caroline E. Sutton, et al. Nature Communication 2017;8: 1923. DOI: 10.1038/s41467-017-02111-0
2. Jerome S. Menet, et al. Genes Dev 2014 Jan 1; 28(1): 8-13.
3. Rui Ye, et al. Genes Dev. 2014 Sep 15; 28(18): 1989-98.
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https://www.genengnews.com/gen-news-highlights/autoimmune-disease-impacted-by-circadian-rhythms/81255260

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