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劉翠華研究組揭示肺結核、肺腺癌及肺結節病的分子病理學相關性和標志物

作者: 發布時間:2020.10.23 文章來源:

  結核病(tuberculosis)是由結核分枝桿菌(M. tuberculosis, Mtb)引起的全球傳播最廣泛和致死率最高的慢性傳染病之一。中國科學院微生物研究所劉翠華課題組長期致力于研究Mtb等重要病原菌與宿主相互作用的分子機制,近年來先后在Nature ImmunologyNature CommunicationsThe Journal of ImmunologyCellular MicrobiologyCellular & Molecular Immunology等雜志發表系列研究工作,揭示了結核病的致病新機制并為結核病治療提供了新思路和新靶點。 

 

  近年來,人們注意到結核感染是引起一系列其他肺部炎癥性疾病(如肺癌和結節病)的潛在誘因。肺癌是全球致死率最高的癌癥類型,其中肺腺癌是最常見的組織學亞型,而結節病則是一種常見的自身免疫性疾病,常導致肺或淋巴結等器官形成與結核病相似的肉芽腫病灶。然而,上述三種疾病發病的分子機制相關性尚未被闡明。更重要的是,臨床上一些結核病患者常表現出肺癌或肺結節病的癥狀和影像學特征,給疾病的診斷和治療帶來了挑戰。近日,劉翠華課題組揭示了肺結核、肺腺癌及肺結節病患者的肺組織轉錄表達譜的特征。一方面,該研究團隊發現結核病、肺腺癌和肺結節患者的肺組織中高表達一系列相同的重要疾病相關分子。其中,肺結核和肺腺癌患者均高表達的基因MKI67被證實是受到Mtb調控進而促進肺腺癌細胞增殖、遷移和侵襲的關鍵宿主分子。另一方面,該研究團隊還鑒定了三種肺部疾病特異性活化的信號通路及標志物分子。有趣的是,結核病人肺組織的分子特征提示結核病的發展與轉歸與骨化(ossification)過程密切相關。進一步實驗證明,被Mtb感染的巨噬細胞能夠通過BMP/SMAD/RUNX2信號通路促進自身TNFiNOS的產生而抵抗感染,同時還會通過細胞間的相互作用促進間充質干細胞的成骨分化過程,從而引起結核病人肺部異位骨化的發生。綜上,該研究揭示了肺結核、肺腺癌和肺結節病之間的分子病理學相關性及特異性分子標志物,這些發現加深了人們對結核病致病機制的理解,同時為上述肺部慢性疾病的輔助鑒別診斷提供了潛在分子標志物。 

 

  相關結果已于Communications Biology在線發表,題為“Lung gene expression signatures suggest pathogenic links and molecular markers for pulmonary tuberculosis, adenocarcinoma and sarcoidosis”。劉翠華課題組的博士生柴琪瑤和陸喆以及首都醫科大學劉志東教授為該文章的并列第一作者,中科院微生物研究所劉翠華研究員和首都醫科大學逄宇研究員為共同通訊作者。這項工作得到了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金和中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

 

   1. 肺轉錄組特征揭示肺結核、肺腺癌及肺結節病的疾病相關性及標志物     

 

文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s42003-020-01318-0 

 

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