同型衣康酸酯通过重塑甲硫氨酸代谢和N-同型半胱氨酸化调控炎症反应

时间:2025年8月28日
来源:Cell Metabolism

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来自Lin团队的研究人员揭示了炎症过程中AHCY酶催化合成的抗炎代谢物homocysitaconate,该代谢物通过结合MARS蛋白触发N-同型半胱氨酸化代谢重编程,抑制NLRP3炎症小体活化。研究为脓毒症、代谢性炎症等疾病提供了NAD+依赖的AHCY激活新疗法。

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炎症与代谢网络的交互总能催生具有转化潜力的新型调控分子。这项研究首次解析了同型衣康酸酯(homocysitaconate)的合成机制——在S-腺苷同型半胱氨酸水解酶(AHCY)催化下,同型半胱氨酸与衣康酸发生加成反应形成该代谢物。令人惊讶的是,炎症状态下其水平激增152倍,展现出显著抗炎效应。

分子机制上,这个精巧的代谢开关暗藏玄机:homocysitaconate精准结合甲硫氨酰-tRNA合成酶(MARS)的D312位点,像一把钥匙般阻断其促炎功能,进而重塑甲硫氨酸代谢流。这种代谢重编程通过负反馈机制抑制N-同型半胱氨酸化(N-homocysteinylation)通路的早期激活,促使NLRP3炎症小体发生泛素化修饰而失活。

研究团队在脓毒症、高脂饮食诱导炎症和结肠炎模型中验证了该代谢物的治疗潜力。更妙的是,通过烟酰胺核苷和丙酮酸激活NAD+依赖的AHCY来提升内源性homocysitaconate水平,同样能有效抑制MARS/NLRP3-N-同型半胱氨酸化级联反应。这项发现不仅揭示了代谢物调控蛋白质翻译后修饰的新范式,更为炎症相关疾病提供了"代谢时钟"调控的创新治疗策略。

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