敗血症（Sepsis）指的是由感染引起的全身性炎症反應的嚴重疾病。當身體的免疫系統對血液感染髮起過度激烈的炎症反應時就會發生敗血症，嚴重時可能危及生命。 這是炎症過度引發的幾種疾病之一。 如果能確定是什麼導致了炎症，就有可能減少敗血症發生的機會。近來，美國伊利諾伊大學芝加哥分校（UIC）的科學家們確定了一種能引發炎症的關鍵蛋白。這一發現可能為開發抑制大量炎症反應的新藥鋪平了道路。論文發表在《Immunity》上。
這種新發現的關鍵蛋白名為 TWIK2（亦稱 potassium two pore domain channel subfamily K member 6，K2P6.1），它是種能轉運鉀離子穿越細胞膜的蛋白，在人體中由 KCNK6 基因編碼。本研究發現，穿過 TWIK2 通道的鉀離子與巨噬細胞引發的炎症緊密相關。
巨噬細胞是種對抗感染和清除細胞廢物的免疫細胞。穿過細胞膜的鉀外排過程被認為是由 ATP 誘導的巨噬細胞 NLRP3 炎症小體（inflammasome）激活的重要機制，但迄今為止，該通道尚未得到鑑定。在這項研究中，研究者發現 TWIK2 是 NLRP3 炎症小體激活所需的鉀外排通道，抑制這個鉀離子通道能抑制 NLRP3 炎症小體激活，P2X7 受體和 TWIK2 合作調節 NLRP3 炎症小體激活，如果刪除 TWIK2 基因，可預防由內毒素血癥（endotoxemia）引起的炎症性肺損傷。研究者通過敗血症小鼠模型，發現缺乏 TWIK2 的動物炎症水平較低。他們將刪除了 TWIK2 的巨噬細胞移植到小鼠體內，發現它們預防了由炎症引起的肺部損傷。
Asrar Malik 博士（圖片來源：美國伊利諾伊大學芝加哥分校）
“現在我們確定了這個關鍵的蛋白通道，有希望能開發具有針對性的新型抗炎藥物來改變其功能，減少炎症的可能性，” 該論文主要作者，UIC 醫學院藥理學系主任兼教授 Asrar Malik 博士評論說。雖然市場上沒有直接針對 TWIK2 的藥物。但是用於治療瘧疾的奎寧（quinine）有抑制巨噬細胞中 TWIK2 的功能。研究者發現，奎寧能降低引起發燒的蛋白質白細胞介素 1 -β（IL-1b）的水平。
這項發現有可能會影響許多炎症性疾病的治療，特別是敗血症。據美國疾病控制與預防中心（CDC）估計，該疾病每年影響大約 170 萬美國成年人，並且可能對抗生素產生抗藥性。許多針對敗血症的研究工作都圍繞其傳染源展開，試圖找到新方法來殺死導致敗血症的病菌和寄生蟲。
奎寧的分子結構（By Vaccinationist (PubChem) [Public domain or Public domain], via Wikimedia Commons）
今年 5 月，來自美國塔夫茨大學（Tufts University）的一項研究顯示，導致敗血症的一種細菌鮑曼不動桿菌（Acinetobacter baumannii）通過在自己周圍構建保護性屏障來抵抗抗生素。他們描述了激活構建保護屏障的基因的信號通路。但直接針對炎症反應本身是另一類可行的策略，UIC 的研究者認為，他們的發現可能有助於開發更好的藥物來控制過度強烈的炎症反應。“通過發現炎症通路的新組分，我們希望能為新的個體化抗炎藥物鋪平道路，從而最大限度地減少患者的副作用，”UIC 醫學院藥理學系副教授，論文共同作者 Jalees Rehman 博士評論說。
我們祝賀 UIC 的研究者，希望這項發現能降低患者因敗血症而導致的器官損傷和生命危險。
[1] Newly discovered protein could boost hunt for drugs to treat sepsis and other inflammatory diseases
[2] The TWIK2 Potassium Efflux Channel in Macrophages Mediates NLRP3 Inflammasome-Induced Inflammation
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