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为探究 STING 信号通路与细胞代谢的关系及在代谢性疾病中的作用,研究人员开展 STING 相关研究。结果表明 STING 双向调节代谢过程,参与肥胖、糖尿病等疾病发病。该研究为代谢性疾病治疗提供新策略,具有重要意义。
在生命的微观世界里,细胞如同精密运转的小工厂,代谢过程有条不紊地进行着,维持着机体的正常功能。然而,当这个平衡被打破,一系列代谢性疾病如肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化等便会悄然来袭,严重威胁人类健康。近年来,科学家们发现,在细胞应对外界威胁的免疫系统中,有一条名为干扰素基因刺激蛋白(STING)的信号通路,它不仅在免疫防御中发挥关键作用,还与细胞代谢之间存在着千丝万缕的联系。但目前,对于 STING 信号通路和细胞代谢相互作用的具体机制,以及它们在代谢性疾病发生发展中的影响,仍有许多未解之谜。为了揭开这些谜团,为代谢性疾病的治疗寻找新的方向,国内研究人员展开了深入研究。这项研究成果发表在《Cellular Signalling》杂志上,为该领域带来了全新的认知。
研究人员主要运用了细胞实验和相关分子生物学技术来开展此项研究。在细胞实验中,选取了多种与代谢性疾病相关的细胞系进行研究,通过观察不同处理条件下细胞内 STING 信号通路的变化以及代谢指标的改变,探究二者之间的关联。在分子生物学技术方面,运用了干扰 RNA 技术抑制相关基因表达,从而分析其对 STING 信号通路和代谢过程的影响。
STING 信号通路:STING(由基因 TMEM173 编码)是一种保守的哺乳动物细胞质受体,在稳态条件下,它以二聚体形式定位于内质网(ER)。当细胞内出现异常的胞质 DNA 时,环鸟苷酸 - 腺苷酸合成酶(cGAS)会合成环二核苷酸(CDNs),进而激活 STING。激活后的 STING 会触发 TBK1-IRF3-IFN 信号级联反应,促进 I 型干扰素(IFN-I)和其他细胞因子的产生,启动免疫反应。
葡萄糖代谢:研究发现,葡萄糖代谢的失调与多种疾病相关,细胞内葡萄糖水平会影响 STING 通路的激活。钠 - 葡萄糖协同转运蛋白 2(SGLT2)作为葡萄糖转运的关键调节因子,参与了 STING 信号的调控。在骨肉瘤细胞实验中,抑制 SGLT2 能够激活 STING-IRF3-IFNB 通路,诱导免疫细胞浸润。并且,将 SGLT2 抑制剂与 STING 激动剂 2′3′-cGAMP 联合使用,表现出协同抗肿瘤的效果。这表明,STING 信号通路与葡萄糖代谢之间存在着紧密的联系,干预二者之间的相互作用可能为肿瘤治疗提供新的策略。
动脉粥样硬化:动脉粥样硬化是心血管系统的主要疾病,其特征为血管系统的慢性炎症。巨噬细胞、平滑肌细胞、血小板和内皮细胞在动脉粥样硬化的发展过程中起着关键作用。研究显示,cGAS-STING 通路通过 IFN-I 信号传导,是炎症反应的关键驱动因素,会加剧斑块的形成和不稳定性。这揭示了 STING 信号通路在动脉粥样硬化发病机制中的重要作用,为预防和治疗动脉粥样硬化提供了潜在的药物靶点。
研究结论表明,STING 信号通路在细胞代谢和免疫反应之间起着关键的桥梁作用。它既能响应细胞的代谢状态,又能主动调节糖代谢、脂质代谢等重要代谢过程。这种双向调节关系对于维持细胞内环境的稳定至关重要,一旦失衡,就可能引发肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化等多种代谢性疾病。
该研究具有重要意义。一方面,它加深了人们对 STING 信号通路与细胞代谢相互作用机制的理解,填补了该领域的部分空白,为后续深入研究提供了理论基础。另一方面,基于这些发现,有望开发出针对 STING 信号通路的新型治疗策略,用于治疗代谢性疾病和肿瘤等多种疾病,为患者带来新的希望。同时,该研究也为进一步探索免疫系统与代谢系统之间的复杂关系指明了方向,推动了生命科学和医学领域的发展。