莱菔硫烷和自闭症研究最新进展和思考2020年4月

几个月前,椰菜君曾谈到,哈佛大学的两位青年才俊,在露西·沙利文提出部分自闭症患者存在发烧效应的40年后,使用MIA老鼠作为自闭症模型,首次在实验室里面重现了这一效应,还从机理上揭示了白介素-17A在发烧效应中的核心地位。

本公众号的读者中,有位家长很早就注意到孩子有显著的发烧效应,但却苦于孩子基本上不发烧!不论春夏秋冬,不论风吹雨打,周围人都发烧遍了,我自巍然不动,闲庭信步。因此他对上述研究极感兴趣,频频追问椰菜君,想知道可有后续研究结果。当然,他最期望的是,两位青年才俊能尽快搞出一种药物,给孩子服用了,就能出现发烧效应的结果。不指望彻底治愈,能达到发烧时的“接近正常孩子状态”,那也是极好的。 

家长的急切心情,椰菜君完全理解,只是和青年才俊相距极远,除了密切关注研究论文和新闻,努力科普之外,真是别无它法来回报关注。所以今天一看到新研究论文出来,第一时间写了这篇。

在进入主题之前,需要强调一下,青年才俊的研究,使用的是MIA小鼠——这是一种自闭症动物模型,也就是说用动物来模拟自闭症患者。鉴于自闭症是一种高级神经活动障碍,社交意愿和能力位于核心,而小鼠并不能算作一种社会性动物,那么研究者所观察的小鼠的特定活动,是否确实对应和反应人的社交活动?这种小鼠能不能、能在多大程度上模拟自闭症患者,是值得认真考虑的。事实上,MIA小鼠也被用来作为精神分裂症的模型动物。

青年才俊能不能如这位家长所愿,搞出一个引起发烧效应的自闭症药物,取决于MIA小鼠在多大程度上模拟了这类自闭症患者。当然,我们对此怀着最大的期待。

如本公众号之前文章所说,美国约翰霍普金斯大学的Paul Talalay教授,美国两院院士,在2014年所进行的莱菔硫烷治疗自闭症临床研究中,基本假设就是莱菔硫烷能够在某种程度上模拟发烧——某种意义上这位家长所寻找的东西。但这个假设,是基于当时对发烧的生理基础的理解,以及对莱菔硫烷生理作用的理解,所做出的。虽然观察到不错的治疗效果,但并不能证明莱菔硫烷确实就模拟了发烧。

一个比较奇怪的事情,就椰菜君所知,是在这项临床研究之前、之后、到目前为止,没有任何人用任何一种自闭症动物模型测试过莱菔硫烷。开篇说的这两位青年才俊,按理讲很容易在研究中增加这么一个实验,但并没有做。因此,莱菔硫烷和白介素-17A之间有什么关系,是不是和引起发烧的脂多糖一样,导致MIA小鼠的白介素-17A显著升高,咱也不知道。 不过咱敢想🤪。

在Paul Talalay教授去年驾鹤归去之后,约翰霍普金斯大学那里仍旧还在继续研究莱菔硫烷。Talalay教授的得力助手Jed W. Fahey教授,刚刚在《Scientific Reports》 上发表了一篇关于莱菔硫烷和自闭症的论文,其中引起椰菜君兴趣的,是这么一个结果。

 研究者采集培养了多位健康志愿者的外周血单个核细胞(包括T细胞、B细胞、NK细胞和单核细胞),给以不同浓度的莱菔硫烷,然后检测他们认为重要的指标,也就是一些重要蛋白质水平的前后变化,是变多了还是变少了。

上图中被莱菔硫烷明显上调的这三个,AKR1C1、NQO1、HO-1,都是之前已经研究过的,是莱菔硫烷所激发的二相酶——大家喜闻乐见的清除自由基、排毒的那些酶。

椰菜君用红圈标出的这个HSP70,叫做热休克蛋白70;不过它并不让人休克,正确的含义是“热应激蛋白”,是在体温升高时,细胞为自保而快速制造的一类蛋白质;它们的重要作用之一是保驾护航,维持许多关键蛋白质的结构在温度升高时不至于散架。当然,平时它们的主要功能是帮助许多蛋白质找到自身的正确位置结构,被称作“伴侣分子”——其实叫“保姆分子”可能更好。从图可见,健康人的HSP70水平基本不受莱菔硫烷的影响,并且各位志愿者的数据只存在很小的波动范围。

这些研究者又分析了6位谱系志愿者服用莱菔硫烷前后的血样,是这么个结果:

图看起来稍微有点费劲,这是6位谱系志愿者服用莱菔硫烷后/前,血液中5种蛋白质表达水平的相对变化倍数的分布,每个点代表一位志愿者的数据。可见对于HO-1、AKR1C1和HSP27,6位志愿者的数据分布在一个狭窄范围之内;但是HSP70就比较特殊,6位谱系志愿者,有4位的数据落在1~2这个小范围之内,变化有,但不巨大;然而有一位谱系志愿者数据的变化却有将近9倍!

研究者并未对此做深究,可能是认为样本数太小,区区6个人,出现这样的情况是偶然因素,没必要解释。但椰菜君觉得,或许这位志愿者正巧是一位有发烧效应的谱系患者呢?

在早期的论文中,Paul Talalay教授预期莱菔硫烷能够模拟发烧的一个支持点就是,莱菔硫烷可以刺激细胞生产热休克蛋白,就和细胞在发烧时做的一样。但这个支持点来自体外细胞实验,缺乏人体研究的支持。那么,Fahey教授的这项研究,可能就补上了这个缺陷。如果这位志愿者确实有发烧效应的话,就更说明问题了。

椰菜君还读到一篇新近的有趣论文,作者研究了一种白介素-23的结构问题。他们发现,白介素-23由俩个部分组成,在合体过程中,需要有“伴侣分子”,如HSP90的帮助。

那么白介素-23有什么作用呢?这就到我们关心的发烧效应了。白介素-23的一个重要,或者说主要功能,是刺激T17细胞制造白介素-17A。

我们或许可以设想这么一个场景:细胞制造了一些白介素-23的部件,需要HSP90等“保姆”来把它们给拼到一起;平时“保姆”的数量有限,反正身体没有发炎也不急着要白介素-23,大家就从容不迫一起度过美好时光。在紧急情况下,比如发烧,细胞唰地动员起来,制造出更多的HSP90,可能也有更多的白介素-23的部件,并火力全开组装,然后像多米诺骨牌一样,引起白介素-17A等等的制造。那么由此可以想见,在莱菔硫烷的作用下,白介素-23的部件可能并没有增加,但“保姆”HSP90多了,那装配速度可能会比较明显地增加,那么就可能会导致白介素-17A制造增加,但不会有发烧时那么强烈,毕竟是模拟。。。

上述猜测有没有道理,抑或全是瞎扯,有待专业人士指正,当然更希望有专家学者能够付之以实践,毕竟找一些谱系患者,再一些有发烧效应的谱系患者,检测一下白介素-23、白介素-17A等等指标,应该不是一件难事,毕竟除了钱,技术都是现成的。如果确实如此,相信对由发烧效应出发,找到自闭症药物——并不限于莱菔硫烷,即使只对部分患者有效,也绝乎是一件功德无量的好事。

参考文献:

Biomarker Exploration in Human Peripheral Blood Mononuclear Cells for Monitoring Sulforaphane Treatment Responses in Autism Spectrum Disorder. Sci Rep. 2020 Apr 2;10(1):5822.  

The molecular basis of chaperone mediated interleukin 23 assembly control.  Nat Commun. 2019 Sep 11;10(1):4121.  

声明:本公众号提供的是科普文字,不构成任何医疗建议。由于才疏学浅,谬误难免,不当之处,敬请指正。

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