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客户案例:CellMetabolism中衣康酸的角色反转及其在88858cc永利官网中的应用

发布时间:2025-07-15   信息来源:尊龙凯时官方编辑

在炎症性疾病的研究领域中,衣康酸(Itaconate)被认定为一种具有潜力的抗炎代谢物,其免疫调节功能的研究主要依赖于对骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)或细胞系的离体培养探讨。研究表明,衣康酸能有效抑制促炎细胞因子(如IL-6、IL-12)的产生并抑制NLRP3炎症小体的激活,因此被视为治疗多种炎症性疾病的潜在靶点,例如脓毒症、肺纤维化及COVID-19。然而,此类研究忽略了一个重要方面:在生物体内独特的微环境中组织驻留巨噬细胞(如肺泡巨噬细胞(AMs))对衣康酸的反应尚不明确。AMs是肺部固有的免疫细胞,其起源于胚胎前体细胞,依赖局部微环境维持表型,对于宿主防御与肺组织稳态至关重要。与BMDMs相比,AMs的代谢特点更依赖于线粒体氧化磷酸化(OXPHOS),并受到肺泡低葡萄糖微环境等因素的严格调控。

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2025年6月,由同济大学附属东方医院呼吸与危重症医学科的王飞龙、郭忠良与李强教授团队在《Cell Metabolism》上发表了题为“Itaconate promotes inflammatory responses in tissue-resident alveolar macrophages and exacerbates acute lung injury”的研究,利用代谢组学和单细胞测序等技术揭示了衣康酸在AMs中可以促进促炎细胞因子(如IL-6、IL-1β)的释放,并增强NLRP3炎症小体的激活。研究指出,肺泡微环境是这一差异的核心驱动因素:将BMDMs移植至肺泡腔后,其对衣康酸的反应发生了逆转。此外,衣康酸衍生物(二甲基衣康酸、4-辛基衣康酸)在AMs中表现出与其天然形式相对的抗炎效应。体内外的实验结果证实,衣康酸会加剧急性肺损伤,强调了在不同组织驻留巨噬细胞中评估其作用的必要性。

在研究设计方面,采用基因敲除(Irg1⁻/⁻、Nrf2⁻/⁻、Gsdmd⁻/⁻)小鼠模型,通过气管内注射LPS诱导急性肺损伤与后续的组学分析,包括代谢组学和单细胞测序等技术,进行了深入探讨。

研究结果表明,Toll样受体4激活诱导AMs中IRG1的表达及衣康酸的产生。LPS刺激后,小鼠肺中AMs的Irg1 mRNA水平显著升高,进一步的RNA测序确认IRG1是AMs中LPS激活的显著基因之一。研究还发现,衣康酸促进AMs中IL-6、IL-1β和IL-18的表达,同时调控IFN-β信号通路,与BMDMs的效果截然不同。

在对NLRP3炎症小体的激活研究中,衣康酸在AMs中剂量依赖性地促进了成熟IL-1β的生成,与先前对于BMDMs的抑制作用形成鲜明对比。此外,研究还揭示衣康酸的促炎活性并不依赖NRF2或GSDMD通路,而是与SDH的抑制密切相关,展示了衣康酸通过重塑AMs的代谢,进而激活促炎反应的显著机制。

值得注意的是,研究进一步发现肺泡微环境对AMs的免疫代谢特性具有关键调控作用。AMs在离体培养中逐渐丧失对衣康酸的响应,而将BMDMs移植至肺泡后,其反应模式由抑炎转为促炎。综上所述,衣康酸在AMs中发挥促炎作用的机制与其在BMDMs中的抗炎作用相反,强调了肺泡微环境在调控巨噬细胞对衣康酸响应中的重要性。

本研究成果揭示了衣康酸在肺炎性反应中的双重角色,为未来的临床应用提供了新的思路,同时也推动了对组织驻留巨噬细胞功能及其代谢特征的深入理解。

88858cc永利官网为此研究提供了重要的代谢流检测服务,确保数据的准确性与可靠性,并为后续的研究与应用奠定基础。