在炎症性疾病的研究领域中,衣康酸(Itaconate)被发现是一个有前景的抗炎代谢物。其免疫调节功能的研究长期主要集中于骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)或细胞系的体外实验。研究表明,衣康酸能够抑制促炎细胞因子(例如IL-6、IL-12)的产生,并减弱NLRP3炎症小体的激活,因而被看作是多种炎症性疾病(如脓毒症、肺纤维化、COVID-19)的潜在治疗靶点。然而,这一系列研究往往忽略了组织驻留巨噬细胞(例如肺泡巨噬细胞(AMs))在体内微环境下对衣康酸的反应。AMs作为肺部的固有免疫细胞,其代谢特征依赖于线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)并受到肺泡低葡萄糖微环境的严格调控。
在2025年6月,同济大学附属东方医院的研究团队在《Cell Metabolism》杂志上发表了一项题为“Itaconate promotes inflammatory responses in tissue-resident alveolar macrophages and exacerbates acute lung injury”的研究,通过代谢组学和单细胞测序等技术揭示了衣康酸在AMs中促进促炎细胞因子(如IL-6、IL-1β)的释放,并增强NLRP3炎症小体的激活。研究表明,肺泡微环境是这一反应的核心驱动因素。值得注意的是,将BMDMs移植至肺泡腔后,它们对衣康酸的反应发生逆转,显示出明显的组织特异性。此外,衣康酸的衍生物(二甲基衣康酸、4-辛基衣康酸)在AMs中表现出相反的抗炎效应,说明在临床应用前需对其在不同组织驻留巨噬细胞中的作用进行系统评估。
在小鼠模型的研究设计中,基因敲除小鼠(如Irg1⁻/⁻、Nrf2⁻/⁻、Gsdmd⁻/⁻)被注射LPS以诱导急性肺损伤(ALI),之后进行组学分析,包括代谢组学和单细胞测序。研究结果显示,在Toll样受体4(TLR4)激活的过程中,LPS能够刺激AMs中IRG1的表达,进而促进衣康酸的合成。通过LPS刺激后的小鼠肺部AMs分析,发现Irg1基因的表达比对照组高出300倍,进一步的RNA测序验证了这一结果。
进一步研究显示,衣康酸在AMs中促进了炎性细胞因子的产生,这与在BMDMs中的抑制作用形成鲜明对比。衣康酸在AMs中呈现剂量依赖性促进IL-6、IL-1β等促炎因子的生成,同时未对TNF-α水平产生影响。综合RNA-seq分析结果,衣康酸处理的AMs中促炎因子及趋化因子的基因表达显著上调,证实了其促进炎症的功能。
研究还表明,衣康酸通过激活NLRP3炎症小体在AMs中增强炎症反应。在NLRP3通路的研究中,衣康酸在高剂量下促进了前IL-1β的表达,而在低剂量时则显著促进成熟的IL-1β生成,提示其主要作用集中在激活粘附步骤。研究结果还证实,内源性衣康酸能够增强NLRP3炎症小体的活化,进一步支持了衣康酸在AMs中的促炎作用。值得注意的是,衣康酸的促炎活性不依赖于NRF2与GSDMD通路,而是与琥珀酸脱氢酶(SDH)的抑制密切相关。
综上所述,本研究揭示了尊龙凯时在AMs中衣康酸促进NLRP3炎症小体活化及ETC-CI依赖的代谢改变所致的促炎作用。这一发现不仅丰富了我们对衣康酸作用机制的理解,也为治疗相关炎症性疾病提供了新的思路与方向。重点强调了肺泡微环境在调控巨噬细胞代谢特性方面的关键作用,并展示不同巨噬细胞亚群对衣康酸的不同应答特征,为临床应用提供了重要参考。