中南大学《nature medicine》解析镰状细胞病

　　近期由美国德州大学健康科学中心、中南大学生殖与遗传研究所、湘雅第一和第三附属医院以及美国科罗拉州大学的研究人员组成的科研小组在新研究中发现了导致镰状细胞病患者病理改变的一个重要机制，这一研究发现将有可能推动科学家们开发出镰状细胞病的新治疗策略。研究成果发表在2010年12月19日的《自然医学》（nature  medicine）杂志上。

　　文章通讯作者是来自德州大学健康科学中心的夏阳教授，她同时还在中南大学生殖与遗传研究所（Institute  of  Reproductive  &  Genetic  Medicine）任职。夏阳教授早年毕业于湖南医科大学（中南大学湘雅医学院前身），此后赴美留学深造。现为德克萨斯大学健康科学中心，生物医学科学研究生院副教授（终身教职），曾经获得总统奖、Lyndon  Baines  Johnson研究总统奖、世界心脏协会杰出青年科学家奖、美国心脏协会杰出青年科学家奖等许多奖项和荣誉。

　　镰状细胞病（sickle  cell  disease）是指红细胞中含有血红蛋白S（HbS）的一种常染色里显性遗传溶血性疾病。在临床上主要分为三种类型：HbS的纯合子称为镰状细胞性贫血；杂合子称为镰状细胞特征（sickle  cell  trait）；HbS与地中海贫血或其他异常Hb基因组合成的双重杂合子成为混合型镰状细胞综合症。在实验室检查中其主要的诊断特征就是可在血液中观察到镰状红细胞（新月状红细胞，常有拖长或锐角状的尾巴）。可随病程发展导致患者慢性贫血、慢性疼痛、感染、组织坏死及多器官功能衰竭等问题。

　　在镰状细胞病中缺氧是诱发红细胞发生镰变并最终导致器官损伤的重要原因。大量研究证实机体在应对缺氧反应时许多重要的因子和代谢产物会发生改变从而导致疾病发生。在本研究中，夏阳等利用代谢组学分析技术在镰状细胞病转基因小鼠模型中检测到血液中腺苷浓度升高。研究人员利用免疫组化染色方法检测正常小鼠与SCD转基因小鼠肺脏、肝脏以及脾脏，  染色结果表明SCD转基因小鼠的肺脏、肝脏与脾脏中均存在血管充血、损伤以及组织坏死。当研究人员用PEG-ADA（一种治疗腺苷脱氨酶缺乏的药物）治疗SCD转基因小鼠，证实PEG-ADA可导致治疗小鼠血液中腺苷浓度下降，并终止了缺氧诱导的红细胞镰变、溶血和多组织损伤，从而表明腺苷是导致镰状细胞病中病理改变的重要原因。

　　在进一步的研究中，研究人员利用多种生物化学、遗传学和药理学方法在实验室培养的人类红细胞及SCD转基因小鼠中证实过量的腺苷可通过A2B腺苷受体（A2BR）诱导2,3-二磷酸甘油（2,3-DPG）浓度增高。2,3-DPG是一种特殊的红细胞代谢产物可导致血红蛋白氧亲和力降低。从而揭示了过度的腺苷信号导致镰状细胞病理改变的分子机制。

　　新研究结果揭示了导致镰状细胞病理改变的重要原因及分子机制，从而为科学家们开发出镰状细胞病的新治疗策略指明了新方向。