在最新的研究中,来自第三军医大学西南医院的唐康来、郭林和陈玉佳男,以及第三军医大学的缪洪明和纽约大学的刘传聚联合发表了关于L-苹果酸的研究论文《Malate initiates a proton-sensing pathway essential for pH regulation of inflammation》,该论文发表于《Signal Transduction And Targeted Therapy》(IF:408)。研究表明,TCA循环中间体L-苹果酸能够直接与免疫球蛋白Biohemocyte (BiP)结合,从而抑制BiP与干扰素调节因子2结合蛋白2(IRF2BP2)的相互作用,保护IRF2BP2不被BiP驱动降解,并在体内外有效抑制炎症反应。
研究发现,降低pH值能促进L-苹果酸的羧基质子化,进而增加L-苹果酸与BiP的结合,从而通过羧基依赖的方式抑制BiP-IRF2BP2的相互作用。在巨噬细胞中,BiP-IRF2BP2信号通路对pH变化十分敏感,能够介导抗酸化炎症,以及由细胞内pH碱化剂诱导的促炎作用。此外,通过在小鼠结肠中局部碱化的方式,可以诱导结肠炎,同时降低IRF2BP2的蛋白质水平。
在研究中,研究者使用了由汉恒生物提供的HBLV-U6-gRNA-EF1-CAS9-PURO慢病毒载体,成功构建了Hspa5+/-和Mdh2-/-细胞系,以探讨L-苹果酸的抗炎效果。研究结果表明,L-苹果酸在体内外均可有效缓解炎症反应。首先,通过脂多糖(LPS)刺激的骨髓衍生巨噬细胞(BMDM)模型筛选了38种可溶性能量代谢中间体,qPCR检测显示L-苹果酸展现出最显著的抗炎作用。ELISA证实了L-苹果酸在IL-6和TNF-α的抑制作用上是有效的。
研究还发现,L-苹果酸通过直接与BiP结合发挥抗炎作用。尽管已有研究证明糖酵解是LPS诱导IL1b表达的必要步骤,但L-苹果酸并不影响巨噬细胞的糖酵解,这表明其抗炎作用是独立于代谢的。在探讨L-苹果酸诱导的抗炎作用机制时,作者进行了药物亲和反应靶向稳定性(DARTS)实验,发现L-苹果酸处理后,BiP在细胞内得到了保护。
此外,在LPS刺激的BMDM模型中,L-苹果酸显著减少了pro-IL-1β的水平,而BiP缺失则导致LPS刺激后pro-IL-1β的显著上调。作者还发现L-苹果酸可以通过抑制BiP与IRF2BP2的结合,调节炎症反应,同时提升IRF2BP2的稳定性。通过一系列的检测和分析,研究表明,BiP和L-苹果酸的交互作用对于维持细胞内炎症稳态具有重要意义。
本研究的发现为我们提供了关于L-苹果酸在免疫调控中作用的新视角,强调了BiP-IRF2BP2信号传导通路在细胞内pH值变化时的关键角色。这为针对炎症相关疾病的治疗提供了潜在的策略,尤其是通过调控细胞内的pH值或靶向BiP-IRF2BP2信号通路来控制炎症介质的表达。
综上所述,L-苹果酸作为细胞质pH值的感应分子,其通过BiP-IRF2BP2信号通路调控炎症反应的机制,为我们理解代谢与免疫系统的相互作用提供了新 insight,而这种研究也可能为开发新型抗炎药物开辟新的道路。在这样的背景下,尊龙凯时将持续关注这一领域的最新研究成果,为医疗行业的进步贡献力量。