2013年5月15日訊 /生物谷BIOON/--體內的炎症反應非常重要,它可以幫助你殺死侵略者等細菌,這些細菌可能導致有害的感染。但如果炎症反應是慢性或失控時,炎症也可以引起麻煩的疾病包括類風溼關節炎,炎症性腸道疾病和潛在致命的敗血症。
都柏林大學研究人員一項新的研究發現當感知細菌威脅時,引發炎症的一種新信號,研究人員也已經能夠在實驗室模型中阻斷這一信號,這預示了未來治療炎症性疾病的新方法。
這項研究發表在Nature雜誌上,都柏林聖三一學院(Trinity College)科學家發現感知細菌威脅存在下,巨噬細胞如何改變他們消耗能量。此消耗能量開關的開啟最終導致細胞中的琥珀酸鹽分子積聚,這反過來又觸發事件鏈,促進炎症。
該鏈中的一個連結點為缺氧誘導因子1A(HIF-1α),HIF-1α最出名的是它幫助你適應低氧環境的作用,都柏林大學學院醫學與醫學科學Conway Fellow研究員解釋說,。
當你去高海拔地區,這一因素被在細胞中表達,有助於提高你的血液中的紅血細胞的數量,因此可以適應較低氧氣環境。但是這不是HIF-1A唯一的作用。
在應激環境下包括炎症,HIF通路也會激活,Taylor教授說表示:這在我們的實驗室炎症性腸道疾病模型中已經觀察到。
在新的研究中,Luke O'Neill教授,Taylor教授和研究員Eoin Cummins合作檢測了巨噬細胞感知細菌的威脅, 琥珀酸鹽的聚集似乎'告訴' HIF-1α開啟炎症基因。
在這種情況下,HIF驅動白細胞介素-1基因,後者是一種強效的促炎症基因。 這項研究還表明,通常用於癲癇的藥物能夠在實驗室敗血症模型阻斷琥珀酸鹽/HIf-1a途徑,這可能預示新的方法來幹預炎症失控。
Taylor教授說:這是一個大的新興領域,將新陳代謝或燃燒能源與炎症疾病聯繫起來。在未來,我們可以針對這些代謝途徑開展治療。(生物谷:Bioon.com)
Succinate is an inflammatory signal that induces IL-1β through HIF-1α
G. M. Tannahill,et al.
Macrophages activated by the Gram-negative bacterial product lipopolysaccharide switch their core metabolism from oxidative phosphorylation to glycolysis1. Here we show that inhibition of glycolysis with 2-deoxyglucose suppresses lipopolysaccharide-induced interleukin-1β but not tumour-necrosis factor-α in mouse macrophages. A comprehensive metabolic map of lipopolysaccharide-activated macrophages shows upregulation of glycolytic and downregulation of mitochondrial genes, which correlates directly with the expression profiles of altered metabolites. Lipopolysaccharide strongly increases the levels of the tricarboxylic-acid cycle intermediate succinate. Glutamine-dependent anerplerosis is the principal source of succinate, although the 『GABA (γ-aminobutyric acid) shunt』 pathway also has a role. Lipopolysaccharide-induced succinate stabilizes hypoxia-inducible factor-1α, an effect that is inhibited by 2-deoxyglucose, with interleukin-1β as an important target. Lipopolysaccharide also increases succinylation of several proteins. We therefore identify succinate as a metabolite in innate immune signalling, which enhances interleukin-1β production during inflammation.