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Blood:氧与一氧化氮水平低协同恶化镰状细胞病

来源:生物谷 2014-03-22 12:31

2014年3月23日讯 /生物谷BIOON/--近日,研究人员报告证实:氧和强大的血管扩张器一氧化氮水平低对镰状细胞病患者有一个不幸的协同恶化作用。镰状细胞病常见的特征是红细胞粘附于血管内膜显著增加。好消息是,恢复一氧化氮正常水平可以大大减少红血细胞黏附,Tohru Ikuta博士说:该研究还指出一个潜在的新的治疗靶点,自粘附分子P-选择素,研究发现P-选择素在增加红血细胞的粘附中发挥了中心作用。低水平的氧和一氧化氮增加P-选择的表达。

缺氧或氧气含量低,可以引发人类疾病比如,流感,感冒等。为了理解氧和一氧化氮的低水平之间的关系,研究人员将镰状红细胞注入不能产生一氧化氮的小鼠体内,发现细胞立即开始粘到血管壁,而正常小鼠没有受到影响。面对低氧水平或缺氧,在一氧化氮缺陷小鼠中细胞粘附显著增加。

这是一个协同作用,Ikuta说:这表明,缺氧和低一氧化氮水平共同努力,恶化镰状细胞患者。恢复一氧化氮正常水平后,当氧气水平再下降时,细胞粘附没有增加。有趣的是,提高超出正常水平的一氧化氮水平没有额外的益处。相反,恢复正常的一氧化氮水平出现最有效的作用,是有效减少红血细胞粘附的方法。

一氧化氮疗法缓解镰状细胞患者疼痛的临床试验已经取得了相互矛盾的结果,有一些报告患者疼痛会加重。新的研究结果发现镰状细胞疾病患者的一氧化氮水平显著变化,这可能解释了结果相互矛盾的原因。

仅有间歇性或长期低水平一氧化氮患者可能会受益一氧化氮疗法,研究人员说:一些患者可能不需要一氧化氮疗法。我们的研究表明,增加一氧化氮水平超出生理水平没有任何治疗益处。(生物谷Bioon.com)

 

doi:10.1182/blood-2013-06-510180
Molecular mechanisms underlying synergistic adhesion of sickle red blood cells by hypoxia and low nitric oxide bioavailability

Diana R. Gutsaeva, Pedro Montero-Huerta, James B. Parkerson, Shobha D. Yerigenahally, Tohru Ikuta, and C. Alvin Head

The molecular mechanisms by which nitric oxide (NO) bioavailability modulates the clinical expression of sickle cell disease (SCD) remain elusive. We investigated the effect of hypoxia and NO bioavailability on sickle red blood cell (sRBC) adhesion using mice deficient for endothelial NO synthase (eNOS) because their NO metabolite levels are similar to those of SCD mice but without hypoxemia. Whereas sRBC adhesion to endothelial cells in eNOS-deficient mice was synergistically upregulated at the onset of hypoxia, leukocyte adhesion was unaffected. Restoring NO metabolite levels to physiological levels markedly reduced sRBC adhesion to levels seen under normoxia. These results indicate that sRBC adherence to endothelial cells increases in response to hypoxia prior to leukocyte adherence, and that low NO bioavailability synergistically upregulates sRBC adhesion under hypoxia. Although multiple adhesion molecules mediate sRBC adhesion, we found a central role for P-selectin in sRBC adhesion. Hypoxia and low NO bioavailability upregulated P-selectin expression in endothelial cells in an additive manner through p38 kinase pathways. These results demonstrate novel cellular and signaling mechanisms that regulate sRBC adhesion under hypoxia and low NO bioavailability. Importantly, these findings point us toward new molecular targets to inhibit cell adhesion in SCD.

 

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