在炎症性疾病的研究中,衣康酸(Itaconate)被证实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基于骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)或细胞系,表明衣康酸可抑制促炎细胞因子(如IL-6、IL-12)的产生,并抑制NLRP3炎症小体的激活,因此成为多种炎症性疾病(如脓毒症、肺纤维化、COVID-19)的潜在治疗靶点。然而,这些研究忽略了组织驻留巨噬细胞(如肺泡巨噬细胞(AMs))在特定微环境中的反应机制。
2025年6月,同济大学附属东方医院呼吸与危重症医学科的研究团队在《Cell Metabolism》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。该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)释放,以及增强NLRP3炎症小体激活的作用。研究发现,肺泡微环境作为影响这一反应的关键因素,将BMDMs移植至肺泡腔后,其对衣康酸的反应出现逆转。
进一步研究发现,衣康酸衍生物(二甲基衣康酸、4-辛基衣康酸)在AMs中展现出抗炎效应,与天然衣康酸的作用相反。这一发现表明,衣康酸可能加剧急性肺损伤,提示在临床应用前需系统评估其在不同组织驻留巨噬细胞中的作用。
在研究设计中,小鼠模型使用基因敲除(Irg1⁻/⁻、Nrf2⁻/⁻、Gsdmd⁻/⁻)小鼠,并通过气管内注射LPS来诱导急性肺损伤(ALI)。在小鼠组学分析中,采用代谢组学与单细胞测序的结合方法。
研究结果显示,Toll样受体4的激活导致AMs中IRG1的表达及衣康酸的产生。进一步验证表明,LPS刺激AMs后,Irg1的mRNA水平显著升高,表明AMs能够在TLR4介导的炎症激活过程中合成衣康酸。
基于观察到的AMs与BMDMs的不同反应,研究人员探讨了衣康酸在AMs中的免疫调节功能。结果显示,衣康酸能够促使AMs产生更多的炎性细胞因子,与BMDMs中的抑制作用形成鲜明对比。这一现象的背后,是AMs对衣康酸的特异性响应。
衣康酸促进AMs中NLRP3炎症小体的活化,这与之前在BMDMs中的抑制作用大相径庭。研究还发现衣康酸通过增强AMs中ETC-CI(电子传递链复合物I)活性而促进其炎症反应,显示出肺泡微环境对AMs的代谢特征的塑造作用。
实验进一步证明,衣康酸可通过增强ETC-CI的活性促进AMs的炎症反应,而这一机制的有效性是在急性肺损伤小鼠模型中得以验证。小鼠气管内滴注衣康酸显著加重了LPS诱导的急性肺损伤,表明衣康酸的促炎作用在降低宿主免疫反应的同时增强了局部炎症。
综上所述,本研究揭示了衣康酸在AMs中的促炎作用,并与BMDMs的抗炎作用形成对比,表明肺泡微环境通过影响巨噬细胞的代谢特征,决定了其对衣康酸的反应,也为未来的临床研究提供了新的视角。我们相信,借助[南宫28NG相信品牌力量]的创新技术和研究方法,可以进一步推动相关领域的发展,为解决临床挑战提供更多有力支持。