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肝疾患の進行におけるグレムリン-1の役割

研究は、メタボリック機能不全におけるグレムリン-1の肝線維症への影響を探っている。

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グレムリングレムリン1の肝臓病における役割を調べてる。Gremlin-1が肝線維症に与える影響
目次

肝臓病は世界的に大きな健康問題になってるよね、特に肥満や関連病気の増加とともに。最も一般的な肝臓病の一つが代謝機能障害に関連する脂肪肝病(MASLD)なんだ。このタイプの肝臓病はインスリン抵抗性と密接に関係してて、体がインスリンにうまく反応しなくて、高血糖状態になることがあるんだ。これって、心臓病や脳卒中、糖尿病のリスクを高めるメタボリックシンドロームとも関連してる。

MASLDの理解

MASLDは西洋諸国の人の20%から30%に影響を与えてる。肝臓の細胞に脂肪が蓄積することで炎症を引き起こしたり、肝線維症なんていう肝臓の瘢痕化を引き起こすこともあるんだ。肝線維症は肝不全や肝臓がんなど、もっと深刻な肝臓の問題につながることがあるんだ。線維症の程度は患者の予後を左右する重要な要素なんだよ。進行した線維症は肝臓や他の部位(心血管疾患や他のがん)で深刻な合併症と関連してる。

Gremlin-1タンパク質と肝臓の健康への役割

Gremlin-1っていうタンパク質が肝線維症での役割について研究されているんだ。Gremlin-1は主に線維芽細胞や幹細胞に見られるタンパク質で、肝臓を含むいろんな臓器で線維症と関連付けられてる。これは、細胞の成長や発展を調整する骨形成タンパク質(BMP)など、体の他のタンパク質と相互作用することで働くんだ。Gremlin-1はBMPの作用を抑えることができるから、線維症を防ぐBMPとの相互作用は特に重要かもしれない。

肝臓では、Gremlin-1の発現は他の組織より低いんだけど、肝臓の瘢痕化に関わる主な細胞である活性化肝星細胞では特に高くなるんだ。研究によると、Gremlin-1は肝細胞でのインスリン抵抗性に影響を与えることがわかっている。新しい研究では、肝細胞の老化を促進する可能性があるとも言われていて、より深刻な肝臓病につながるかもしれない。

Gremlin-1を研究する重要性

Gremlin-1と肝線維症の関係は知られているけど、肝線維症に苦しむ人間においてGremlin-1をブロックする影響については限られた研究しかないんだ。異なる肝臓病の状態でGremlin-1がどう行動するのかを理解することで、新しい治療法の道が開けるかもしれない。この分野の研究の目的は、Gremlin-1をブロックすることでMASH関連の肝線維症に対する効果的な治療法があるかどうかを探ることなんだ。

人間と動物モデルでの観察

研究者たちはMASHの人間と齧歯類モデルでGremlin-1の発現を特定しようとしたんだ。最初の研究では高度な技術を使って、健康な人間の肝臓ではGremlin-1が見えなかったけど、MASHによって脂肪や瘢痕ができた肝臓組織には現れてたんだ。これによって、Gremlin-1が肝臓病の進行に関与している可能性があることが示唆された。

様々な線維症の段階を持つ人間の肝臓サンプルでは、Gremlin-1のレベルが上昇していることが確認されて、線維症プロセスに関わっている可能性が示された。ただ、利用可能なデータベースのさらなる分析では、Gremlin-1のレベルと線維症の程度の直接的な関連は見られなかったから、より深い調査の必要性があるよ。

齧歯類モデルでのGremlin-1のテスト

Gremlin-1の治療的な可能性を理解するために、研究者たちは人間のMASH条件を模倣する齧歯類モデルを使おうとしたんだ。健康な齧歯類の肝臓ではGremlin-1の発現は一般的に低かったけど、特定の食事がMASH関連の条件を誘発するラット肝臓では有意な増加が見られた。

循環中のGremlin-1レベルの調査

2型糖尿病やMASHの患者の血液中でGremlin-1のレベルが上昇しているという報告があったけど、研究者たちは実験を行って、健康な個体や様々な段階の肝臓病患者の血流中でGremlin-1を一貫して検出することができなかったんだ。これって、現在の循環中のGremlin-1を測定する方法の信頼性について疑問を投げかけるよね。

Gremlin-1を研究するために使われた方法論

研究者たちは血清中のGremlin-1のレベルを測定するための様々なアッセイを開発したけど、結果はGremlin-1が細胞の表面や体内のタンパク質にしっかり結合していて、自由に循環できない可能性が高いことを示してる。そのため、Gremlin-1の潜在的なバイオマーカーとしての役割はさらに探る必要がある。

治療用抗体の開発

Gremlin-1が循環中に存在するかどうかが不明な状況だけど、研究者たちはGremlin-1を中和して肝線維症を治療する可能性のある抗体の開発に注力したんだ。これらの抗体は、肝臓の健康を維持するために重要な分子であるBMP4へのGremlin-1の結合を抑制できるかどうかがテストされた。

抗体は実験室の設定では有望に見えたけど、MASHの齧歯類モデルで線維症を減らす効果は期待外れだった。どちらのタイプの抗体も、肝臓の健康を大きく改善したり、損傷を示す肝酵素のレベルを下げたりすることはできなかった。

抗体での人間の肝臓サンプルのテスト

追加の研究では、肝硬変の患者からの人間の肝臓スライスに開発された抗体を処理したんだ。最初の評価では、肝細胞の反応や線維症マーカーの減少において有意な変化は見られなかったから、肝臓病におけるGremlin-1を標的にする治療の可能性がさらに疑問視された。

結論

現在の研究では、Gremlin-1を標的にするアプローチはMASH関連の肝線維症を治療するのには適してないかもしれないって示唆されてる。Gremlin-1は確かに特定のプロセスにおいて役割を果たしてるけど、健康な肝臓組織や病気の肝臓組織での低い発現レベルや治療介入の失敗は、この文脈での役割がそれほど重要でないことを示してる。

他の肝臓病におけるGremlin-1の機能や体全体での広範な意味、脂肪組織での役割やがん発生への関与についてのさらなる調査が必要なんだ。Gremlin-1が体内でどのように相互作用し、肝臓の健康にどんな影響を与えるのかを理解することで、肝臓病に対するより効果的な治療法への洞察が得られるかもしれない。

オリジナルソース

タイトル: Evaluation of Gremlin-1 as a therapeutic target in metabolic dysfunction-associated steatohepatitis

概要: Gremlin-1 has been implicated in liver fibrosis in metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH) via inhibition of bone-morphogenetic protein (BMP) signalling and has thereby been identified as a potential therapeutic target. Using rat in vivo and human in vitro and ex vivo model systems of MASH fibrosis, we show that neutralisation of Gremlin-1 activity with monoclonal therapeutic antibodies does not reduce liver inflammation or liver fibrosis. Still, Gremlin-1 was upregulated in human and rat MASH fibrosis, but expression was restricted to a small subpopulation of COL3A1/THY1+ myofibroblasts. Lentiviral overexpression of Gremlin-1 in LX-2 cells and primary hepatic stellate cells led to changes in BMP-related gene expression, which did not translate to increased fibrogenesis. Furthermore, we show that Gremlin-1 binds to heparin with high affinity, which prevents Gremlin-1 from entering systemic circulation, prohibiting Gremlin-1-mediated organ crosstalk. Overall, our findings suggest a redundant role for Gremlin-1 in the pathogenesis of liver fibrosis, which is unamenable to therapeutic targeting.

著者: Philip Newsome, P. Horn, J. Norlin, K. Almholt, B. M. Viuff, E. D. Galsgaard, A. Hald, F. Zosel, H. Demuth, S. Poulsen, P. L. Norby, M. G. Rasch, M. Vyberg, M. P. Werge, L. L. Gluud, M. R. Rink, E. Shepherd, E. Northall, P. F. Lalor, C. J. Weston, M. Fog-Tonnesen

最終更新: 2024-06-26 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.03.574043

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.03.574043.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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