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乳酸的逆袭兄弟——衣康酸!一文带你了解衣康酸

发布时间:2025-01-07
自2021Nature第三次报到乳过酸淡化,乳酸这家“分泌废弃物”一跃成為“产品小原子”,可以说“三年窗下無人问,一下子出道天底下知”。殊不吃,做为三羧酸重复(TCA)上面代谢物的衣康酸(Itaconate,ITA)跟乳酸竟有雷同的际遇,从一会准备的“另作它用”,到时至今日知道其重要性的生态学学功能表,有点是在抗体房产调控科学研究范围。今日,今天带你去同吃要看一看吧子衣康酸的“前世姻缘”与“今身”。

01、衣康酸的找到与发展前景

衣康酸的表明都可以溯源到19多世纪30时期(图1)。开一开启首要对于另外一种核心的有机质合出和化工厂生產原辅材料被知道。1840年,欧洲德国经济学家Gustav Crasso明确了衣康酸是顺乌头酸热溶解反映的有机物,基本原则新对齐顺乌头酸(aconitate)的英语怎么说英文字依次,将该有机物命名为为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的未来发展经验了从刚开始的的工业化应用软件到全新定议其昆虫学能力的转移。陪你到近十多年,物理专家们才察觉衣康酸发生于母乳喂奶昆虫巨噬上皮细胞内,并都是种更具注重免疫细胞检测调节角色能力的新陈基础代谢终产物。2013-5年,Michelucci等反映了母乳喂奶昆虫中衣康酸的昆虫获得方式。自那然后,过量科学科学研究提出了衣康酸在免疫细胞检测反映、新陈基础代谢和感染之間关键的缓解的注重角色,科学科学研究热点保持逐渐(图2)。

图1:衣康酸(ITA)设计的时间安排

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024)

图2:PubMed衣康酸及衣康硝化作用淡化论文参考文献核算

02、衣康酸在与众不同病症学习中的用途

为TCA不断循环中的在前几天排泄转化物,衣康酸调节器排泄转化、免役和发炎内的共同能力,为可以免役发炎性传染疾患提拱了用于可以策咯。Lampropoulou抓捕再次材料门静脉输注DMI可缩减小鼠坏死前几天的冠心病面積,自此刊登了数篇整形论文,新闻报导了在种种发炎性传染疾患的家禽建模 中受到ITA或其检查是否突显繁衍物的可以益处,例如抗病力毒和沙门氏菌患上,以减少斑秃、糖尿病的风险、棉纤维化、心房试管移植、I/R拉伤、肥嘟嘟症、骨关节软骨炎、面神经退行性传染疾患、败血症、肺癌等(表1-2)。这部分实验提出了通过ITA的认知在区别传染疾患图片背景下可以发炎和一些方面的问题的广泛性发展潜力。最后,这段时间的实验显示,在小鼠建模 中,IRG1遗传基因的不足降低了良性肿瘤生张并怎强了免役可以的药理作用。显然,这部分发现为在临床药理生态中研究涉及ITA预警的可以策咯提拱了最令卸载的概念根基。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表1 衣康酸以及诞生物在差异发病模式化中的参加策略

(表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表2 衣康酸极其在胃癌中的用

03、衣康酸的动物组成与消化吸收

衣康酸是TCA间歇的中部生成物,由免役系统抗体回应基因组1(IRG1)项目编码的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧生成。母乳喂奶动物界細胞,主要的是骨髓細胞,生成ITA有所作为免役系统抗体化学症状的一步分,并依据它来调准慢性疾病。在生成ITA的細胞中,ITA吸附新陈消化吸收可依据三歩化学症状采取:第一个ITA转化成为衣康酰辅酶a,并且衣康酰辅酶a水合为青青金桔酰辅酶a,然后青青金桔酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和甲苯酸,区别由虎珀酰辅酶a结合酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和青青金桔酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也可称青青金桔酰辅酶a裂解酶)催化反应。虽然甲苯酸会进去多种新陈消化吸收方法,涵盖TCA间歇(图3),但尚不模糊ITA吸附新陈消化吸收可否不利于慢性疾病这段时间免役系统抗体細胞的能源和生物体结合需要。

图3:衣康酸的排泄举例近似物和衍生产品物

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024) 在型式上,衣康酸都是种包含有α,β-不饱和状态烯烃的五碳二羧酸,它在型式近似于磷酸烯醇式甲苯酸(PEP)、α-酮戊二酸(α-KG)、琥铂酸、丙二酸和富马酸等的分解新陈代谢率物,为其激烈性抑止糖分解新陈代谢率的过程 中要素酶出示型式知识基础,而使积极参与細胞分解新陈代谢率重代码编程。衣康酸的酯化发展物,4-辛基衣康酸(4-octyl itaconate,4-OI)和衣康酸二甲酯(Dimethyl itaconate,DMI)(图3),大部分用来在体中和体中摸拟其生物工程体不确定性,而是这句话存在高的膜侵入性,且与衣康酸生物工程体学工作类似于,4-OI可在胞内和转化了为衣康酸,这为衣康酸的健康安全创新出示了更多的可以,也为研究背景衣康酸的新療法阐明了目标。

04、衣康酸的的目的靶点和的目的体制

与大都数其余中央分沁物不一样的,ITA不参与活动与势能分沁或各种动物合成视频想关的分沁路经,这揭示它机会常见独特于中央分沁会产生其效果。过去的英文2年的探讨发觉,辅乳期各种动物生殖生殖细胞中会产生的ITA做的信号灯灯原子,经由相配合和不良影响不一样的靶血清酶质的效果来的改善免疫细胞抗体响应(图4)。① ITA遏制分沁酶蜜腊酸脱氢酶(SDH),促使蜜腊酸积累作文,转变生殖生殖细胞分沁。② ITA下列不属于衍各种动物使得共价血清酶质质烷基化。KEAP1 E3泛素无线连接酶的烷基化遏制KEAP1介导的NRF2吸附并提高NRF2介导的氧化物应激状态响应。③ ITA遏制TET DNA双加氧酶,可以淡化DNA甲基化,的改善基因组把你想表达出来。④分沁型ITA做G血清酶质偶联核核蛋白激酶(GPCR)血清酶质OXGR1的清凉剂,可以淡化Ca2+信号灯灯通道。了解ITA相配合对等血清酶质质的的改善,一方面对ITA在免疫细胞抗体的改善中的效果,又很对其自身的医疗应用都有着核心作用。

图4:衣康酸的效果靶点和效果考核机制

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024)

值得一提的是,由于衣康酸含有亲电的α,β-不饱和羧基,可以接受来自潜在相互作用配偶体的电子对,因此衣康酸的一个关键机制是完成迈克尔加的不起作用(Michael addition reaction)烷基化掩盖一些核高蛋白的半胱氨酸残基,从而调节相应蛋白质的功能。例如,通过烷基化修饰KEAP1(Kelch like ECH associated protein 1)蛋白并激活Nrf2信号通路减轻巨噬细胞的炎症反应及氧化应激。除了KEAP1,ITA或其衍生物还可以烷基化其他蛋白质(表3),包括功能上经过验证的ITA靶向蛋白质,如ICL 1;代谢酶GAPDH、ALDOA和LDHA;以及炎症小体蛋白 (NLRP3)、GSDMD、JAK1、TFEB和STING。

(表源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024)

表3 ITA非常诞生物的的功效靶点和的功效考核机制

05、经典英文文献资料分享到

参考文献一

用英语一级标题:Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1(NATURE,Q1,2018)

中文版网站标题:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2

理论研究介绍:内源性代谢物衣康酸最近作为巨噬细胞功能的调节剂出现,但其确切的作用机制仍知之甚少。在这里,作者表明衣康酸是小鼠和人类巨噬细胞中脂多糖激活抗炎转录因子 Nrf2(也称为 NFE2L2)所必需的。作者发现衣康酸通过半胱氨酸残基的烷基化直接修饰蛋白质。衣康酸使 KEAP1 球蛋白上的半胱氨酸残基 151、257、288、273 和 297 烷基化,使Nrf2能够增加具有抗氧化和抗炎能力的下游基因的表达。衣康酸的抗炎作用需要激活Nrf2。描述了一种新的细胞渗透性衣康酸衍生物4-辛基衣康酸的使用,它可以防止体内脂多糖诱导的致死并减少细胞因子的产生。研究表明I型干扰素可促进Irg1(也称为 Acod1)的表达和衣康酸的产生。此外,作者发现衣康酸的产生限制了I型干扰素的反应,表明涉及干扰素和衣康酸的负反馈回路。研究结果表明,衣康酸是一种重要的抗炎代谢物,它通过Nrf2发挥作用以限制炎症和调节I型干扰素。

文章二

英文翻译关键词:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)

中文版主题:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫

分析东西:衣康酸是一种免疫调节代谢物,由炎性巨噬细胞中的线粒体酶免疫反应基因 1 (IRG1) 产生。我们最近发现了衣康酸从炎性巨噬细胞中释放的重要机制。然而,细胞外衣康酸是否被非髓系细胞吸收以发挥免疫调节功能仍不清楚。在这里,作者使用定制设计的 CRISPR 筛选来识别二羧酸转运蛋白溶质载体家族13成员3 (SLC13A3) 作为衣康酸输入者,并描述 SLC13A3 在衣康酸改善肝脏抗菌先天免疫中的作用。从功能上讲,肝脏特异性缺失 Slc13a3 会损害体内和体外肝脏抗菌先天免疫。从机制上看,衣康酸通过 SLC13A3 吸收可诱导转录因子 EB (TFEB) 依赖性溶酶体生物合成,进而改善小鼠肝细胞的抗菌先天免疫力。这些发现表明 SLC13A3 是小鼠肝细胞中衣康酸的关键输入者,将有助于开发有效的衣康酸抗菌疗法。

(图源:Chen, Chao et al.,Dev Cell. 2024)

医学文献三

英文怎么说问题:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)

汉语版头:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症

探析方式:Krebs循环衍生的代谢产物衣康酸的产生是由免疫反应基因1(IRG1)催化的,它有可能通过靶蛋白的烷基化或竞争性抑制将活化巨噬细胞中的免疫和代谢联系起来。为了支持这一点,之前的研究表明,干扰素基因刺激因子(STING)信号平台在巨噬细胞免疫中发挥枢纽作用,并对脓毒症的预后产生深远影响。有趣的是,作者发现衣康酸,一种内源性免疫调节剂,可以显著抑制STING信号的激活。此外,作为可渗透的衣康酸盐衍生物的4-辛基衣康酸(4-OI)可以使STING的半胱氨酸位点65、71、88和147烷基化,从而抑制其磷酸化。此外,衣康酸和4-OI抑制脓毒症模型中炎症因子的产生。该研究结果拓宽了对IRG1-衣康酸轴在免疫调节中的作用的认识,并强调衣康酸及其衍生物是脓毒症的潜在治疗剂。

(图源:Li, Weizhen et al.,Cell Rep. 2023)

06、拜谱个人心得体会

衣康酸是一种直被认定是主要的的石油化工品牌,近两以来来调查可确认衣康酸可在辅乳期昆虫休内合成视频,是三羧酸重复的主要的繁衍物,包括免疫检测系统改善活力性的内源细胞分解代谢物小原子,因此更受点赞。衣康酸没有是处于饱合状态二元酸,有效的不是处于饱合状态双键、羧基和羟基为其给我们了稳重物理性,格局的中的亲电性α,β-不是处于饱合状态羧酸格局的对核脂肪酸上的活力性半胱氨酸残基实现烷基化掩盖(迈克尔减伤作用),上述译成后掩盖被称是“衣康酸掩盖(itaconation)”,因而影向核脂肪酸功能键,改善免疫检测系统回话和细胞分解代谢行业,为各种病毒药材研发部供应新一个构想。

拜谱生物作为国内领先的多组学公司,可提供完善成熟的蛋白组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系,其中生物学根本参考值靶向疗法治疗分泌组(QMT1000)和热量分泌靶向疗法治疗分泌组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶点任何时候定量分析的检测。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康碱化装饰组学产品,提供全面、精准、稳定的修饰位点信息,并结合生物信息学分析获得靶点蛋白的功能信息,敬请期待!

参考资料文章

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