Abstract
CoA作为人体代谢的核心辅因子，参与8-10%的细胞代谢反应。本研究聚焦MCADD——最常见的线粒体脂肪酸氧化（mFAO）缺陷病，通过多模型验证CASTOR假说：即MCAD缺陷导致中链酰基-CoA（如C8:0-acyl-CoA）蓄积，并引发CoASH耗竭。
MCAD缺陷导致中链酰基-CoA蓄积与CoA螯合
计算模型模拟显示，MCAD缺失后C8:0-acyl-CoA浓度显著上升，而CoASH水平下降。意外的是，长链酰基-CoA（如C14:0）亦减少，表明CoASH匮乏限制了肉碱棕榈酰转移酶2（CPT2）活性，形成代谢恶性循环。体外实验在MCAD基因敲除（KO）HepG2细胞中证实C8:0-acyl-CoA升高30-50倍，且CoASH降低3倍。通过同位素标记实验发现，CoASH库的更新速率远快于总CoA池，提示存在惰性CoA库。
能量应激下MCAD-KO小鼠的CoA代谢重塑
在空腹与冷暴露（4°C）的叠加应激下，MCAD-KO小鼠肝脏总CoA池扩大73%，且CoA生物合成关键酶（如PANK1/3）表达上调。同时，酰基-CoA硫酯酶（ACOT2/7等）、肉碱酰基转移酶（CPT1A/2、CrAT）及过氧化物酶体转运蛋白（ABCD1）基因均显著激活，形成多通路协同的代偿网络，缓解CoASH匮乏与中链酰基-CoA毒性。
CoA合成与ACOT激活协同逆转代谢异常
计算模型进一步揭示，将总CoA池提升10%并增强ACOT活性，可完全恢复CoASH水平，使C8:0-acyl-CoA降至正常范围。此联合干预使脂肪酸氧化通量提高5%，且ACOT活性增强10倍时可完全逆转代谢阻塞。
讨论与展望
本研究首次提供MCADD中CASTOR假说的直接证据，揭示机体通过上调CoA生物合成、硫酯酶活性及酰基转运实现代谢代偿。未来可探索此类适应性反应在患者症状差异中的作用，为靶向CoA代谢的疗法提供理论基础。
材料与方法
研究结合动力学模型、CRISPR/Cas9基因编辑HepG2细胞系、MCAD-KO小鼠模型及HILIC-MS/MS代谢物检测技术，系统解析CoA代谢网络。小鼠实验遵循荷兰格罗宁根大学动物伦理规范（IvD 15 167-01-03等）。
