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在人类中，SLC29A3基因调节溶酶体的功能，以控制巨噬细胞(吞噬和破坏异物)等细胞中的废物回收。该基因编码溶酶体蛋白，该蛋白将核苷(RNA 和 DNA 的降解产物)从溶酶体转运到细胞质。SLC29A3 基因的功能丧失突变会导致核苷储存异常，从而导致一系列称为 SLC29A3 疾病的病症。这些疾病可以表现为皮肤色素斑、肝脏/脾脏肿大、听力损失或 1 型糖尿病。这类疾病的一个关键表现是组织细胞增多症，其特征是单核吞噬细胞(组织细胞)在多个器官中积聚。然而，
日本研究人员团队现在已经能够解开这个谜团并建立 SLC29A3 疾病的潜在机制。他们的研究发表于2023 年 7 月 18 日《实验医学杂志》第 220 卷第 9 期。这些发现清楚地描述了巨噬细胞上表达的免疫蛋白 Toll 样受体 (TLR) 7 和 TLR8 的异常反应如何在 SLC29A3 功能丧失的情况下驱动组织细胞增生症。“我们现在发现了 TLR 信号传导(一种关键的先天免疫反应途径)如何导致 SLC29A3 疾病的组织细胞增多症，”该文章的通讯作者、东京大学医学科学研究所的 Kensuke Miyake 教授评论道。
被巨噬细胞吞噬的病原体在溶酶体内被分解。致病性RNA的降解导致核苷的产生，核苷可以被TLR7和TLR8感知。鉴于 SLC29A3 突变导致溶酶体内核苷储存异常，作者推测核苷对 TLR7 和 TLR8 的组成性激活可能与 SLC29A3 疾病有关。他们在缺乏该基因的小鼠中测试了这一假设。虽然Slc29a3 –/–小鼠表现出显着的核苷积累和组织细胞增多症，但当TLR7 基因被敲除时，后者表型消失(即在Slc29a3 –/– Tlr7 –/–小鼠中)。这表明由于SLC29A3突变而发生的组织细胞增多症依赖于TLR7。
结果还表明，在 Slc29a3 –/–小鼠中，在过量的溶酶体核苷储存期间，TLR7 促进了巨噬细胞子集的增殖和成熟。在具有 SLC29A3 突变的患者来源的单核细胞中也观察到了类似的结果。与来自健康受试者的单核细胞相比，这些单核细胞在用巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)(一种巨噬细胞存活因子)刺激后表现出更高的存活率和增殖能力。有趣的是，当 TLR8 被抑制时，这种增强的存活和增殖能力就会减弱。人类单核细胞使用 TLR8 而不是 TLR7 来响应核苷。
该研究的主要作者 Takuma Shibata 副教授解释说：“简单来说，SLC29A3 的突变导致巨噬细胞中核苷积累。这些核苷会激活 TLR7 和 TLR8，这种过度的 TLR 反应会导致巨噬细胞过度增殖和积累。” Miyake 教授补充道：“在某种程度上，我们的研究结果表明，SLC29A3 作为先天免疫系统细胞中 TLR7/8 反应的负调节因子。”
Miyake 教授和 Shibata 副教授领导的小组的研究回答了先天免疫学领域长期存在的问题。“TLR7 和 TLR8 可以作为 SLC29A3 疾病的治疗靶点，从开发针对这些疾病的新型治疗干预措施的角度来看，这是非常有前途的。此外，这些发现还可以为理解与巨噬细胞增殖和积累相关的其他疾病的致病机制铺平道路。”Miyake 教授总结道。
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