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尊龙凯时:苹果酸在pH调节炎症反应中的关键作用与巨噬细胞的质子感应通路

发布时间:2025-03-28   信息来源:尊龙凯时官方编辑

最近,第三军医大学西南医院的唐康来、郭林、陈玉佳男,第三军医大学的缪洪明,以及纽约大学的刘传聚共同发表了一项重要研究成果,题为《Malate initiates a proton-sensing pathway essential for pH regulation of inflammation》,刊登在《Signal Transduction and Targeted Therapy》(IF: 408)上。这篇论文揭示了TCA循环中间体L-苹果酸通过直接结合免疫球蛋白(BiP),抑制了BiP与干扰素调节因子2结合蛋白2(IRF2BP2)的相互作用,从而在体内外有效抑制炎症反应。

尊龙凯时:苹果酸在pH调节炎症反应中的关键作用与巨噬细胞的质子感应通路

研究中发现,pH值降低促进了L-苹果酸羧基的质子化,进一步加强了L-苹果酸与BiP的结合能力,并以羧基依赖的方式干扰BiP与IRF2BP2的相互作用。尤其在巨噬细胞中,BiP-IRF2BP2信号通路对pH变化敏感,能够调控抗酸化炎症及由细胞内pH碱化剂所引发的促炎作用。此外,在小鼠结肠中,L-苹果酸通过骨髓BiP的依赖方式诱导结肠炎,并显著降低了IRF2BP2的蛋白质水平。

在实验过程中,研究团队使用了汉恒生物提供的HBLV-U6-gRNA-EF1-CAS9-PURO慢病毒载体,成功敲除Raw2647细胞中的Hspa5和Mdh2基因,构建了Hspa5+/-和Mdh2-/-细胞系。研究结果显示,L-苹果酸在体内外均具备显著抑制炎症反应的能力。

在为骨髓衍生的巨噬细胞模型中,研究者们筛选出了38种可溶解的能量代谢中间体,结果发现L-苹果酸表现出最为显著的抗炎作用。通过ELISA和西方印迹验证了L-苹果酸对IL-6和TNF-α的抑制效果。

为探究内源性L-苹果酸的增加是否影响炎症反应,研究团队在Raw2647细胞中敲除了苹果酸脱氢酶2(Mdh2),结果显示细胞内L-苹果酸水平上升,同时减弱了LPS诱导的促炎因子表达。在体内实验中,L-苹果酸(200或400 mg/kg)显著提高了LPS急性炎症模型小鼠的存活率,并减轻了胶原抗体诱导的关节炎模型中的疾病严重程度。

进一步的研究表明,L-苹果酸通过直接结合BiP发挥其抗炎作用。LPS诱导的巨噬细胞实验显示,L-苹果酸不影响糖酵解,这一发现支持了L-苹果酸的抗炎机制与代谢无关。使用药物亲和反应靶向稳定性(DARTS)试验,研究人员确定L-苹果酸与BiP之间的保护性结合是其抗炎作用的潜在基础。

当L-苹果酸与BiP直接结合时,它显著抑制了BiP与IRF2BP2的相互作用,而此作用并不依赖于pH值的变化。研究还发现,L-苹果酸可调节IRF2BP2蛋白的稳定性,保护其免受BiP驱动的降解。WB实验显示,在BiP诱导的条件下,IRF2BP2的表达量显著下降,而L-苹果酸则能够保持其稳定性。

最后,研究者还探讨了BiP-IRF2BP2通路在调节炎症响应中的作用。结果表明,质子依赖性的信号通路在细胞内的pH波动中发挥关键作用,为未来针对炎症相关疾病的治疗提供了新的视角。

综上所述,这项研究强调了L-苹果酸作为一种新的细胞质pH值传感分子,能够通过BiP-IRF2BP2信号通路来调节炎症反应。这一发现为开发新的治疗策略提供了潜在基础,尤其是通过调控细胞内pH值或靶向该信号通路,以达到控制炎症介质表达的效果,而尊龙凯时在此领域的进一步探索具有重要的意义。