《外源性激活丙酮酸激酶改善遗传性球形红细胞增多症红细胞代谢与水合状态》

推荐 为解决遗传性球形红细胞增多症（HS）患者因丙酮酸激酶（PK）活性相对降低导致的红细胞代谢异常和溶血问题，研究人员开展了外源性激活PK对HS红细胞特性影响的研究。结果表明，PK激活剂mitapivat和tebapivat可提高PK活性和ATP水平，改善红细胞水合状态等。这一研究为HS的治疗提供了新思路，意义重大。

　　

论文解读
在医学研究领域，遗传性球形红细胞增多症（HS）一直是一个棘手的问题。HS是一种遗传性溶血性贫血，由于编码红细胞（RBC）膜和细胞骨架蛋白的基因发生致病性变异，导致红细胞膜不稳定，进而出现膜损失、表面积与体积比降低，最终使红细胞呈球形。这些球形红细胞变形能力下降，容易被困在脾脏环境中，引发溶血性贫血。目前，治疗HS的方法有限，脾切除虽常见，但会带来易感染包膜细菌和血栓风险增加等问题，且儿童脾切除时机也有讲究。因此，寻找新的、侵入性较小的治疗方法迫在眉睫。

来自国外某研究机构的研究人员针对这一问题开展了深入研究。他们聚焦于丙酮酸激酶（PK），这是一种在红细胞糖酵解过程中起关键作用的关键酶。研究发现，在HS患者中，PK活性相对降低，而激活野生型PK可能会增加ATP水平。基于此，研究人员开展了此次研究，旨在评估HS患者红细胞中的PK活性，并探究两种PK激活剂mitapivat和tebapivat的作用效果。

研究人员选取了18名非输血依赖的HS患者（包括脾切除和非脾切除患者）的血液样本进行分析。首先，他们检测了患者红细胞中的PK活性，发现与健康对照组相比，HS患者红细胞的PK活性相对降低，PK与己糖激酶（HK）的比值也显著下降。接着，研究人员对红细胞进行了外源性PK激活剂的处理，结果显示，mitapivat和tebapivat都能显著提高PK活性和ATP水平，同时还改善了红细胞的多种代谢状态。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过过滤全血分离出红细胞，并在特定缓冲液中进行PK激活剂的孵育处理。然后，利用酶活性测定试剂盒检测PK活性和热稳定性，采用高效液相色谱 - 高分辨质谱联用技术分析ATP和2,3 - 二磷酸甘油酸（2,3 - DPG）的含量，以及进行非靶向代谢组学分析。此外，还运用了激光光学旋转红细胞分析仪评估红细胞变形能力，通过微流控芯片技术检测红细胞对层粘连蛋白的黏附情况，并使用流式细胞术测定细胞内钙浓度。

研究结果令人振奋。在代谢方面，外源性PK激活显著增强了糖酵解过程，ATP水平增加，2,3 - DPG水平降低，ATP与2,3 - DPG的比值大幅上升。同时，代谢组学分析显示，多种代谢途径发生了改变，包括糖酵解和磷酸戊糖途径相关代谢物的变化，以及脂肪酸成分的改变。在红细胞特性方面，PK激活改善了红细胞的氧亲和力，增加了渗透脆性试验中的超渗体积（O_hyper），提高了平均红细胞体积（MCV），降低了平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）和低色素细胞百分比，但对高色素细胞百分比和致密细胞百分比无明显影响。此外，PK激活还提高了PK的热稳定性，尤其是对脾切除患者的效果更为明显。不过，PK激活对红细胞变形能力、对层粘连蛋白的黏附能力和细胞内钙浓度均无显著影响。

综合研究结论来看，外源性激活PK对HS患者的红细胞具有多方面的积极影响。它不仅提高了PK活性和ATP水平，改善了红细胞的代谢状态，还优化了红细胞的某些物理特性，如水合状态和氧亲和力。这些发现为HS的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。PK激活剂mitapivat和tebapivat在改善HS红细胞功能方面展现出了良好的应用前景，有望成为未来治疗HS的新方法。然而，目前的研究也存在一定局限性，如样本量较小、患者遗传背景复杂等。未来需要进一步扩大样本量，深入研究PK激活的具体机制，以及开展临床试验来验证其在临床应用中的有效性和安全性。总之，这项研究为HS的治疗带来了新的希望，具有重要的理论和实践意义。该研究论文发表在《Blood Red Cells》上。