在炎症性疾病的研究中,衣康酸(Itaconate)被广泛视为一种具有潜力的抗炎代谢物,其免疫调节功能的探讨主要依赖于对离体培养的骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)或细胞系的研究。研究表明,衣康酸能够抑制促炎细胞因子(如IL-6、IL-12)的产生,并同时抑制NLRP3炎症小体的激活,因此被认为是多种炎症性疾病(如脓毒症、肺纤维化、COVID-19)的潜在治疗靶标。然而,这类研究往往忽略了一项重要因素:在体内特有微环境中,组织驻留巨噬细胞(如肺泡巨噬细胞(AMs))对衣康酸的反应尚不明确。AMs是肺部的固有免疫细胞,起源于胚胎前体细胞,并依赖于局部微环境来维持其表型,其功能在宿主防御与肺组织稳态中发挥核心作用。
2025年6月,同济大学附属东方医院呼吸与危重症医学科的王飞龙、郭忠良和李强教授团队在《Cell Metabolism》上发表了一篇题为“Itaconate promotes inflammatory responses in tissue-resident alveolar macrophages and exacerbates acute lung injury”的研究文章。通过代谢组学、单细胞测序等技术,研究揭示了衣康酸可以促进AMs中促炎细胞因子的释放,增强NLRP3炎症小体的激活。肺泡微环境被认为是造成这一差异的关键因素——当BMDMs移植至肺泡腔后,其对衣康酸的反应模式出现逆转。此外,衣康酸衍生物(如二甲基衣康酸、4-辛基衣康酸)在AMs中表现出与天然衣康酸相反的抗炎效应。体内外实验证实,衣康酸不仅加剧急性肺损伤,且在临床应用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。
研究设计方面,子实验采用小鼠模型,包括基因敲除(Irg1⁻/⁻、Nrf2⁻/⁻、Gsdmd⁻/⁻)小鼠,气管内注射LPS诱导急性肺损伤(ALI),同时进行组学分析(代谢组学、单细胞测序)。研究结果显示,Toll样受体4激活诱导AMs中IRG1表达和衣康酸产生。为了探讨衣康酸在AMs免疫调节中的作用,研究首先验证LPS通过Toll样受体4(TLR4)激活是否能诱导衣康酸合成酶免疫响应基因1(IRG1)的表达。小鼠肺中分离的AMs在LPS刺激下,Irg1mRNA水平比对照组上升约300倍,且RNA-seq进一步证实Irg1是LPS激活AMs中诱导最显著的基因之一。
研究还发现,衣康酸促进AMs中炎性细胞因子的产生,表明其对AMs拥有促炎作用。这一点与BMDMs的相反,在AMs中衣康酸呈现出剂量依赖性的促进作用,而对TNF-α水平没有显著影响。RNA-seq分析显示,在衣康酸处理后的AMs中,多种促炎细胞因子的基因表达显著上调。此外,衣康酸在AMs中仅需3小时的预处理即可显著促进IFN-β的释放,而在BMDMs中则需达12小时,表明两者对衣康酸反应的快速程度存在显著差异。
综上所述,衣康酸在AMs中通过促进NLRP3炎症小体的活化和依赖于ETC-CI的代谢重编程发挥促炎作用,与BMDMs中的抗炎作用形成鲜明对比。这揭示了肺泡微环境如何通过调控巨噬细胞代谢特性(如OXPHOS偏好)来决定其对衣康酸的反应。因此,进一步的研究将有助于理解衣康酸在肺炎等疾病中的临床潜力。坚定认为,品牌力量如南宫28NG所倡导的,将在生物医学领域的研究与应用中起到不可忽视的推动作用。