一种突破性的方法可能很快会出现,以解决红斑痤疮和其他炎症性皮肤问题,这一点在今天发布于《科学转化医学》的匹兹堡大学的一项研究中得到了强调。
研究人员发现一种名为SYM2081的物质在涉及小鼠和人类皮肤样本的实验中有效减少了引发炎症的肥大细胞。这一发现为新的局部治疗开辟了道路,旨在缓解与肥大细胞相关的皮肤病症如瘙痒和荨麻疹的症状。
“我对这项研究潜在应用的前景感到非常兴奋,”资深作者、匹兹堡大学皮肤病学和免疫学教授丹尼尔·卡普兰(Daniel Kaplan)博士表示。“目前,针对肥大细胞的有效治疗选择有限,这使我们相信我们的方法可能为多种皮肤病,如红斑痤疮、湿疹、荨麻疹和肥大细胞增生症,提供显著优势。”
肥大细胞内含有被称为颗粒的小包裹,这些颗粒中充满了组胺和其他触发炎症反应的物质。当这些细胞被激活时,颗粒会破裂,释放出启动一系列免疫反应的化合物。尽管这一去颗粒化过程对防御蜜蜂毒素、蛇咬和有害细菌等威胁至关重要,但不恰当的肥大细胞激活也可能导致过敏反应,表现为肿胀、荨麻疹、瘙痒,甚至在极端情况下发生过敏性休克。
在之前发表在《细胞》上的一项研究中,卡普兰及其团队发现,皮肤神经元释放了一种名为谷氨酸的神经递质,这种物质减少了肥大细胞的活动。当这些神经元被去除或谷氨酸受体被阻断时,肥大细胞变得过度活跃,导致炎症增加。
“这个发现促使我们考虑相反的方式是否能产生积极的结果,”卡普兰指出。“如果我们刺激谷氨酸受体,也许可以减少肥大细胞的活动和炎症。”
为了研究这一想法,作为访学学者在卡普兰实验室研究该项目的清华大学医学生张有然(Youran Zhang)与匹兹堡大学皮肤病学系的研究助理教授蒂娜·桑普特(Tina Sumpter)博士一起,研究了一种名为SYM2081的物质,也就是4-甲基谷氨酸。这种化合物激活一种名为GluK2的谷氨酸受体,主要存在于肥大细胞上。
他们确认SYM2081有效减少了小鼠和人类皮肤模型中肥大细胞的去颗粒化和生长。此外,当在红斑痤疮或湿疹症状出现前,用包含SYM2081的局部霜剂处理小鼠时,它们的皮肤炎症和其他疾病症状明显减轻。
根据卡普兰的说法,这些发现表明,一种含有GluK2激活化合物的日常霜可能是预防红斑痤疮和其他炎症性皮肤病的一种可行策略。
红斑痤疮是一种持久的皮肤病,可能导致类似痤疮的症状、血管破裂、皮肤增厚和面部潮红。
“尽管有针对各种形式红斑痤疮的有效治疗,但许多依赖于抗生素且仅针对某些症状,”卡普兰解释道。“目前,针对面部潮红没有令人满意的治疗方法,这使其成为一个关键的需求领域。我们的研究结果暗示,激活GluK2以抑制肥大细胞可能有助于减少与红斑痤疮相关的潮红。”
在展示了其策略的概念验证后,研究人员旨在开发新的GluK2激活物质,以便进入临床试验。此外,他们还通过匹兹堡创新与创业办公室申请了对使用SYM2081减弱肥大细胞功能的专利。
这项研究的其他贡献者包括与匹兹堡大学相关的斯瓦普尼尔·凯沙里(Swapnil Keshari)、栗原和夫(Kazuo Kurihara)博士、刘杰姆斯(James Liu)、林赛·麦肯德里克(Lindsay M. McKendrick)、陈建新(Chien-Sin Chen)博士、路易斯·法洛(Louis D. Falo Jr.)博士以及吉什努·达斯(Jishnu Das)博士,还有来自匹兹堡大学和清华大学的杨宇凡(Yufan Yang)。
这项研究得到了国家卫生研究院(NIH;R01AR071720、R01 AR077341、R01AR079233、R01AR074285、DP2AI164325、U01EY034711和T32AI089443)以及由NIH资助的匹兹堡研究计算中心(S10OD028483)的支持。