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NEWSpH调节炎症反应:ag尊龙凯时揭示苹果酸在巨噬细胞关键质子感应通路中的作用
来源:凌翔谦 日期:2025-03-27在最近的一项研究中,来自第三军医大学西南医院的唐康来、郭林、陈玉佳,第三军医大学的缪洪明,及纽约大学的刘传聚共同发表了论文《Malate initiates a proton-sensing pathway essential for pH regulation of inflammation》,论文刊登在《Signal Transduction and Targeted Therapy》(影响因子:408)上。他们的研究证明了TCA循环中的中间体L-苹果酸(Malate)通过直接结合结合免疫球蛋白(BiP),抑制BiP与干扰素调节因子2结合蛋白2(IRF2BP2)的相互作用,从而在体外和体内抑制炎症反应。
研究显示,pH值的降低促进了L-苹果酸羧基的质子化,增强了L-苹果酸与BiP的结合,并以羧基依赖的方式抑制了BiP与IRF2BP2的相互作用。在巨噬细胞中,BiP-IRF2BP2信号通路对pH值变化敏感,可以介导抗酸化炎症反应以及由细胞内pH碱化剂诱导的促炎作用。此外,局部碱化可通过骨髓BiP依赖的机制诱导小鼠结肠炎,并降低IRF2BP2的蛋白水平。
研究中,作者利用汉恒生物提供的HBLV-U6-gRNA-EF1-CAS9-PURO慢病毒载体,对Raw2647细胞进行Hspa5和Mdh2基因敲除,以构建Hspa5+/-和Mdh2-/-细胞系。
首先,在以脂多糖(LPS)刺激的骨髓衍生巨噬细胞(BMDM)模型中,筛选了38种可溶解能量代谢中间体,研究发现L-苹果酸显示出最显著的抗炎作用。通过ELISA和Western blot验证了L-苹果酸对IL-6和TNF-α的抑制作用,并显示其能够抑制IL-1β前体的表达。此外,L-苹果酸在小鼠急性炎症模型中显著提高小鼠存活率,并减轻了胶原抗体诱导的关节炎模型中的疾病严重程度。
许多研究表明,糖酵解是LPS诱导IL1b表达的必要条件。然而,结果显示L-苹果酸不影响糖酵解,这意味着其抑制炎症反应的机制与代谢无关。通过药物亲和反应靶向稳定性(DARTS)实验,发现L-苹果酸诱导抗炎作用的潜在分子基础为BiP。SPR检测进一步确认L-苹果酸与重组BiP蛋白直接相互作用。
为了探讨L-苹果酸如何影响BiP与配体的结合,研究发现IRF2BP2是与BiP结合能力最强的配体。L-苹果酸处理的BMDM模型中,RNA测序分析显示L-苹果酸干预下,特定转录因子的表达发生变化,这表明IRF2BP2与抗炎作用之间存在潜在联系。同时,L-苹果酸可阻断BiP与IRF2BP2的结合,但与IRF2BP2本身无直接结合。
研究发现,L-苹果酸处理后,IRF2BP2蛋白水平以BiP依赖的方式增加,而其mRNA水平并未受到影响。BiP诱导剂可显著降低LPS刺激后IRF2BP2蛋白丰度。研究结果显示,IRF2BP2缺失将阻断L-苹果酸的抗炎作用并降低小鼠的存活率,说明L-苹果酸-BiP轴在炎症反应调控中发挥重要作用。
进一步的实验表明,L-苹果酸可以保护IRF2BP2免受BiP诱导的降解影响。研究表明,IRF2BP2的稳定性受到BiP诱导剂的破坏,但L-苹果酸能恢复其稳定性。这一发现指出了L-苹果酸的抗炎机制,涉及BiP与IRF2BP2相互作用的调控。
研究表明,细胞内pH值的变化影响IL-1β的产生,并且通过调节BiP-IRF2BP2信号通路,酸化与碱化剂均会影响IL-1β的水平,且BiP与IRF2BP2的缺失则会阻断这些效果。这表明BiP-IRF2BP2信号通路在维持细胞环境的酸碱平衡与免疫反应中具有重要作用。
总结而言,此研究阐明了ag尊龙凯时在L-苹果酸作为pH感应分子方面的重要角色。L-苹果酸通过BiP-IRF2BP2信号通路调控炎症反应,为代谢与免疫系统的相互作用提供了新的视角,并可能为炎症相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。
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