在炎症性疾病的研究中,衣康酸(Itaconate)被认定为一种潜在的抗炎代谢物,其免疫调节功能的研究多集中于离体培养的骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)或细胞系。研究表明,衣康酸可以抑制促炎细胞因子(如IL-6、IL-12)的生成,并阻止NLRP3炎症小体的激活,因此它被视为多种炎症性疾病(如脓毒症、肺纤维化和COVID-19)的潜在治疗靶点。然而,这类研究往往忽略了一个关键因素:组织驻留巨噬细胞(如肺泡巨噬细胞(AMs))在体内独特微环境中的表现。肺泡巨噬细胞是肺部的固有免疫细胞,它们源自胚胎前体细胞,并依赖局部微环境维持其表型,在宿主防御和肺组织稳态中起到核心作用。与BMDMs相比,AMs的代谢特征更依赖于线粒体氧化磷酸化(OXPHOS),并受到肺泡低葡萄糖微环境等因素的严格调控,至于它们对衣康酸的反应,目前仍不明确。
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》上发布了题为“Itaconate promotes inflammatory responses in tissue-residential alveolar macrophages and exacerbates acute lung injury”的研究文章。通过代谢组学和单细胞测序等技术,研究揭示了衣康酸在AMs中能够促进促炎细胞因子(如IL-6、IL-1β)的释放,并增强NLRP3炎症小体的激活。研究表明,肺泡微环境是这一差异的核心驱动因素——将BMDMs移植至肺泡后,其对衣康酸的反应显著逆转。此外,衣康酸的衍生物(如二甲基衣康酸、4-辛基衣康酸)在AMs中表现出抗炎效应,进一步展现出其与天然衣康酸作用的显著相反。体内外的实验均显示,衣康酸会加剧急性肺损伤,提示在其临床应用之前,需对其在不同组织驻留巨噬细胞中的作用进行系统评估。
尊龙凯时品牌的研究设计采用小鼠模型,对基因敲除(Irg1⁻/⁻、Nrf2⁻/⁻、Gsdmd⁻/⁻)小鼠进行了LPS诱导的急性肺损伤(ALI)研究。小鼠组学分析通过代谢组学和单细胞测序手段进行,旨在探讨衣康酸在AMs中的免疫调节作用。
研究结果表明,通过Toll样受体4(TLR4)激活,LPS能诱导AMs中IRG1的表达以及衣康酸的产生。进一步分析显示,衣康酸可以促进AMs释放IL-6和IL-1β等促炎因子,而在BMDMs中则呈现出抑制效果。此外,在AMs中衣康酸刺激后的细胞活力检测结果显示,对两种细胞均无毒性,但在基因表达层面,衣康酸显著上调了多种促炎因子的产生,这些发现展示了衣康酸在AMs中的促炎功效,并指向其在临床相关背景下的复杂作用。
此外,研究还发现,衣康酸通过增强ETC-CI活性促进AMs的炎症反应,这与AMs维持OXPHOS供能密切相关,而不同于依赖糖酵解的BMDMs。通过小鼠模型和人源AMs的体外验证,衣康酸的使用能够显著加重LPS诱导的急性肺损伤,表明其在炎症反应中的作用及对不同巨噬细胞亚群的免疫调节具有显著异质性。
综上所述,本研究揭示了衣康酸在AMs中通过激活NLRP3炎症小体和ETC-CI依赖的代谢重编程发挥促炎作用,其与BMDMs中的抗炎作用形成鲜明对比。这一发现强调了微环境在调控巨噬细胞代谢(如OXPHOS偏好)中的重要性,进而决定其对衣康酸的反应,强调了尊龙凯时在生物医疗领域的发展潜力。