脓毒症是一种危及生命的疾病，当身体对感染的免疫反应失控时就会发生。血液中的细菌引发免疫细胞释放称为细胞因子的强大分子，以快速激活身体的防御。有时反应过度，产生一种所谓的“细胞因子风暴”，使人们发烧或寒冷，迷失方向和痛苦。在严重的情况下，它可能导致多器官衰竭和死亡。

现在，华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员发现了一系列基因，帮助细胞接触细胞因子。这些基因参与处理细胞废物，这一过程称为自噬。研究表明，缺乏关键自噬基因的小鼠更容易死于脓毒症。这些发现提高了增强自噬可能导致治疗致命疾病的可能性。

 

“当我们认识到患者出现败血症的迹象时，我们会开出抗生素和液体，但我们缺乏治疗来保护患者免受细胞因子风暴的直接影响，”第一作者，医学博士，儿科传染病讲师Anthony Orvedahl表示。“我们的研究表明，如果我们可以调节细胞中的自噬水平，我们可能能够促进细胞存活和对细胞因子风暴的抵抗，这可能最终帮助人们在败血症中存活下来。”

 

该研究于7月22日在美国国家科学院院刊上在线发表。

 

脓毒症是一种医疗紧急情况，即使有迅速的医疗护理，大约15%的人无法生存，而许多幸存者经历长期并发症。Orvedahl - 与同事，包括资深作者Herbert“Skip”Virgin，IV，MD，PhD，现在在Vir Biotechnology，以及合着者Gary A. Silverman，MD，PhD，Harriet B. Spoehrer教授和部门负责人小儿科 - 着手发现在细胞因子风暴中保护细胞免于死亡的原因。

 

研究人员研究了干扰素γ的作用，干扰素γ是一种细胞因子，可激活免疫细胞杀死细菌的能力，但也会引发细胞死亡。通过在用干扰素γ处理它们之前，从培养皿中的免疫细胞中一次系统地灭活一个基因，研究人员发现细胞需要完整的自噬基因来接触有效的细胞因子。进一步的实验表明，第二种细胞因子，称为肿瘤坏死因子，对于该系统中加速的细胞死亡也是至关重要的。

 

“自噬就像清理房子，摆脱细胞内的所有垃圾，”Orvedahl说。“如果不需要的东西开始通过这个回收系统中的缺陷积累，它就像一个等待火花的火药箱。我们还不知道所涉及的确切材料，但我们认为某些东西会积聚并使细胞更容易死亡遇到这些炎症细胞因子。“

 

自噬对细胞存活的重要性表明，在细胞因子风暴中，这一过程对于动物和人类的生存也至关重要。为了找到答案，研究人员研究了四种遗传修饰小鼠，这些小鼠在免疫细胞中缺乏四种自噬基因之一，以及具有完整自噬基因的小鼠。他们为小鼠注射了肿瘤坏死因子，这被认为可以驱动人体内的细胞因子风暴。由于缺乏重要的自噬基因导致自噬系统瘫痪的小鼠生病得更快，更容易死亡。

 

增强或阻断自噬的化学化合物已经被研究人员研究，专注于癌症，心血管疾病和其他疾病。Orvedahl说，抑制自噬的疗法可能会增加脓毒症的风险。此外，他警告说，在医生评估加强自噬是否是治疗败血症的可行策略之前，还需要进行更多的研究。

 

“我们无法确定自噬激活是否具有保护作用，”Orvedahl说。“我们只是表明，如果小鼠缺乏自噬，它们病情加重，更有可能死亡。但我们认为，更好地了解这些过程可能会产生有吸引力的目标，以开发更有效的治疗败血症的方法。”