促进组织再生的药物
可以解决很多临床问题,如骨髓移植后的造血恢复。前列腺素E2(prostaglandin
E2,PGE2)能帮助几种类型的组织干细胞扩增,是增强组织再生的候选治疗靶点。迄今为止,这方面的研究都在关注增加PGE2生物合成的两种酶,环氧化
酶1(cyclooxygenase-1,COX-1)和环氧化酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)。
美国凯斯西储大学主导的一项研究反其道而行,检测了前列腺素降解酶——15-羟基前列腺素脱氢酶(15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase,15-PGDH)的功能。
研究者在15-PGDH基因敲除小鼠的骨髓、结肠和肝脏中观察到,PGE2水平上升了两倍,
这些器官对损伤的适应性也提高了。突变小鼠的造血能力增强,骨髓造血干细胞增多,中性粒细胞增多,在细胞培养中能产生更多的髓系和红系克隆。用葡聚糖硫酸
钠(dextran sulfate
sodium,DSS)诱导小鼠溃疡性结肠炎,观察15-PGDH基因敲除小鼠结肠隐窝的细胞增生多了两倍,抵制了DSS的影响。切除部分肝脏后,突变小
鼠的肝细胞再生能力提高了两倍多,引起了快速强烈的肝组织再生。
这样的发现不
禁让人推测,15-PGDH的抑制剂说不定也能产生类似的效果,从而间接证实15-PGDH作为治疗靶点在组织再生中的价值。于是,研究者筛选了23万种
合成的化合物,最终确定了一个小分子SW033291(分子量412.59道尔顿)。用SW033291处理后,细胞的15-PGDH活性下降了85%。
不出所料,SW033291处理过的小鼠和15-PGDH基因敲除小鼠的表型很相似,也能增强造血,抵抗DSS结肠炎,快速再生切除的肝组织。这些小鼠在骨髓移植后,骨髓造血干细胞恢复得更快,产生了更多的中心粒细胞、红细胞和血小板,造血重建提前6天完成。
总结下来,研究者认为15-PGDH在组织再生和骨髓、结肠、肝脏的修复中发挥了负性调节作用,可作为治疗靶点。15-PGDH抑制剂SW033291和有关化合物可能值得临床探讨,或许可用来加快骨髓移植的造血重建和组织损伤修复。(作者:刘荣军)
参考文献:Science 2015;348:aaa2340