综述:探讨在疾病背景下,乳酰化作用与巨噬细胞极化之间相互影响的机制
《Clinical and Translational Medicine》:Exploring the mechanisms of mutual influence between lactylation and macrophage polarization in the context of disease
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月07日
来源:Clinical and Translational Medicine 6.8
编辑推荐:
乳酰化作为表观遗传调控新机制,通过H3K18等位点的修饰影响巨噬细胞M1/M2极化平衡,在肿瘤进展和炎症调控中起双重作用。研究揭示了乳酰化通过调控HIF-1α、STAT3等通路影响肿瘤微环境中的免疫细胞功能,同时发现其与糖尿病、神经退行性疾病等代谢相关疾病的关联。靶向乳酰化修饰的酶类(如HDAC3)或代谢通路(如MCT1)可能为癌症免疫治疗和炎症性疾病提供新策略。
乳酸化是一种由乳酸衍生的乳酰辅酶A介导的翻译后修饰,近年来被证实是调控基因表达的重要表观遗传机制之一。这一过程不仅与细胞代谢活动密切相关,还在免疫细胞的分化与功能调控中扮演关键角色,尤其是在肿瘤和炎症微环境中。乳酸化作为一种新兴的表观遗传调控手段,其影响范围已经超越了传统的表观遗传修饰,如乙酰化、甲基化和磷酸化等,成为研究者关注的热点。乳酸化通过影响组蛋白的修饰状态,进而改变基因表达,影响免疫细胞的功能,最终对多种疾病的发展产生深远影响。这种机制在肿瘤细胞和免疫细胞之间形成了复杂的相互作用网络,可能为疾病的治疗提供新的思路。
在肿瘤微环境中,乳酸化不仅调控肿瘤细胞自身的代谢活动,还显著影响肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的极化状态。研究表明,乳酸化与TAMs向M2型极化密切相关,而M2型巨噬细胞在肿瘤发生、转移和免疫逃逸中发挥重要作用。这种极化不仅增强了肿瘤细胞的增殖能力,还通过多种信号通路,如PI3K/AKT、mTOR和HIF-1α,促进肿瘤的发展。在某些情况下,乳酸化还与肿瘤细胞的耐药性相关,例如通过影响组蛋白的修饰状态,提高DNA修复能力,降低化疗药物的效果。因此,调控乳酸化水平可能成为治疗肿瘤的重要策略之一。
与此同时,乳酸化在炎症性疾病中也表现出重要的调控作用。在多种炎症反应中,乳酸通过与巨噬细胞受体如GPR81的相互作用,影响巨噬细胞的极化状态。这种调控不仅限于细胞内的代谢活动,还涉及细胞间的信号传递,从而对炎症反应的进程产生深远影响。例如,在动脉粥样硬化和类风湿性关节炎等疾病中,乳酸化促进巨噬细胞向M2型极化,有助于炎症的缓解和组织修复。然而,某些情况下,乳酸化也可能加剧炎症反应,如在败血症中,乳酸的积累导致巨噬细胞的过度激活,引发细胞因子风暴,从而加重病情。因此,针对乳酸化机制的调控,可能为治疗炎症性疾病提供新的靶点。
乳酸化还与多种代谢疾病和慢性病的发展密切相关。例如,在非酒精性脂肪肝病和糖尿病相关疾病中,乳酸化不仅影响肝细胞的代谢活动,还通过调控巨噬细胞的极化状态,影响炎症反应和组织修复。此外,乳酸化在神经系统疾病如阿尔茨海默病中也显示出潜在的治疗价值。通过调控乳酸化水平,可能有助于减轻神经炎症反应,改善神经功能。在眼科疾病如视网膜病变中,乳酸化通过影响基因表达,促进炎症反应和组织损伤,调控这些过程可能成为治疗的关键。
此外,乳酸化在组织修复和再生过程中也发挥重要作用。例如,在心肌损伤后,乳酸通过调控巨噬细胞的极化状态,促进组织修复和再生。同时,乳酸化还与某些慢性炎症性疾病如肺纤维化和肝纤维化密切相关,通过影响细胞外基质的沉积,促进组织损伤的修复或恶化。因此,乳酸化的调控可能成为治疗这些疾病的重要手段。
随着研究的深入,乳酸化机制的复杂性逐渐显现。它不仅涉及组蛋白的修饰,还影响非组蛋白的活性,如HMGB1、NEDD4等,这些修饰通过不同的途径调控细胞功能,进而影响疾病的发生和发展。此外,乳酸化与多种代谢途径相互作用,如糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等,形成复杂的调控网络。这种网络不仅在肿瘤和炎症中起作用,还可能在其他疾病如糖尿病、代谢综合征和自身免疫性疾病中发挥作用。
因此,研究乳酸化及其在不同疾病中的作用,不仅有助于理解细胞代谢与免疫调控之间的相互关系,还可能为疾病的治疗提供新的思路和方法。通过调控乳酸化水平,可以改变巨噬细胞的极化状态,进而影响疾病的发展。这为开发新的治疗策略提供了可能性,如通过药物干预调控乳酸化相关的酶或受体,或者通过基因编辑技术改变乳酸化修饰的关键位点。这些研究不仅加深了我们对乳酸化机制的理解,也为临床治疗提供了新的方向。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号