The enzyme inhibitory activity of helminth-derived serine protease inhibitor rapidly establishes immune tolerance to ameliorate allergic diseases.

چکیده اصلی

Allergic diseases are a class of important immune imbalance diseases that lack effective cures. Helminth-derived serine protease inhibitors (serpins) exert immunoregulatory effects similar to those of helminth, are controllable, have few side effects, and have great application potential in correcting unbalanced immune responses. However, the immune regulatory effects and mechanisms mediated by the enzyme inhibitory activity of helminth-derived serpins have not been investigated or clarified in previous studies. We obtained mutant serpin proteins with significantly reduced enzyme inhibitory activity by predicting and mutating the single key amino acid. The therapeutic effect of immunoregulation mediated by enzyme inhibitory activity of serpin on allergic inflammation was investigated based on an acute allergy model constructed in OVA-specific T-cell receptor transgenic C57BL/6 mice. Unlike the Trichinella spiralis-derived serpin (Ts-serpin), the mutant proteins showed significantly reduced inhibitory activity against the chymotrypsin and elastase. Meanwhile, the immunosuppressive ability of the mutant proteins was weakened and mutant protein intervention groups showed more severe allergic inflammation in the lungs. Additionally, enzyme inhibitory activity regulates the differentiation of macrophages and Treg cells to establish immune tolerance, which is the key to rapidly improving lung injury at the challenge and treatment stages of allergy. These findings suggest that the rapid regulatory properties of enzymatic reactions have great potential in the prevention and treatment of allergic inflammation.

ترجمه فارسی چکیده

بیماری‌های آلرژیک دسته‌ای از بیماری‌های ناهماهنگی ایمنی مهم هستند که درمان مؤثری برای آن‌ها وجود ندارد. پروتئین‌های مهارکننده سرین پروتئاز (serpins) حاصل از کرم‌ها اثرات ایمنوژنتیک مشابه کرم‌ها دارند، قابل کنترل هستند، عوارض جانبی کمی دارند و پتانسیل کاربردی زیادی در اصلاح پاسخ‌های ایمنی ناهماهنگ دارند. با این حال، اثرات و مکانیسم‌های تنظیم ایمنی mediated توسط فعالیت مهارکننده آنزیمی serpins حاصل از کرم‌ها در مطالعات قبلی بررسی یا روشن نشده‌اند. ما پروتئین‌های serpin جهش‌یافته با فعالیت مهارکننده آنزیمی به شدت کاهش‌یافته را از طریق پیش‌بینی و جهش یک آمینو اسید کلیدی به دست آوردیم. اثر درمانی تنظیم ایمنی mediated توسط فعالیت مهارکننده آنزیمی serpin بر التهاب آلرژیک بر اساس مدل آلرژی حاد ساخته شده در موش‌های C57BL/6 ژنتیک‌شده برای گیرنده T سلولی خاص OVA بررسی شد. برخلاف serpin حاصل از Trichinella spiralis (Ts-serpin)، پروتئین‌های جهش‌یافته فعالیت مهارکنندگی آن‌ها علیه چیموتریپسین و الستاز را به طور قابل توجهی کاهش دادند. در عین حال، توانایی سرکوب ایمنی پروتئین‌های جهش‌یافته ضعیف‌تر شد و گروه‌های مداخله با پروتئین‌های جهش‌یافته التهاب آلرژیک شدیدتری در ریه‌ها نشان دادند. علاوه بر این، فعالیت مهارکننده آنزیمی تفاوت‌سازی ماکروفاژها و سلول‌های Treg را برای ایجاد تحمل ایمنی تنظیم می‌کند که کلید بهبود سریع آسیب ریه در مراحل چالش و درمان آلرژی است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که ویژگی‌های تنظیمی سریع واکنش‌های آنزیمی پتانسیل زیادی در پیشگیری و درمان التهاب آلرژیک دارند.

متن کامل اصلی