3,6′-二芥子酰蔗糖通过调控GALE介导的代谢重编程缓解哮喘气道炎症的创新机制研究

本研究首次揭示UDP-半乳糖-4-差向异构酶（GALE）在哮喘代谢重编程中的核心作用，通过WGCNA和机器学习（SVM-RFE/RF/LASSO）筛选发现天然化合物3,6′-二芥子酰蔗糖（DISS）能显著抑制GALE活性（-14.91 kcal/mol），有效纠正糖酵解（降低ECAR/PFK/PKM/LDHA）与氧化磷酸化（OXPHOS）失衡，改善线粒体功能（恢复ΔΨm、降低mtROS），为哮喘治疗提供全新靶点。

　　

Highlight

本研究通过整合生物信息学与实验验证，系统阐明了代谢重编程在哮喘发病机制中的作用。结合WGCNA与多数据集验证，我们首次发现碳水化合物代谢关键酶GALE在重症和中性粒细胞型哮喘中显著上调。虚拟筛选确定天然化合物DISS作为GALE抑制剂，其通过调控糖代谢与氧化应激通路发挥治疗作用。

Discussion

研究创新性揭示了GALE通过双重机制驱动哮喘进展：1）增强糖酵解关键酶（PFK/PKM/LDHA）表达，促进乳酸堆积；2）激活Nrf2/HO-1通路调节氧化还原平衡（提升SOD/CAT活性，降低mtROS/MDA）。动物实验证实DISS能显著减轻屋尘螨（HDM）诱导的气道炎症（降低IL-4/IL-5/IL-13/IgE）和黏液高分泌。

Conclusion

GALE介导的代谢-氧化应激轴是哮喘治疗的新靶点。DISS通过精准调控GALE活性，实现"代谢-免疫"双维度干预，为开发抗哮喘药物提供了突破性策略。该发现不仅拓展了代谢异常与呼吸道疾病关联的认知边界，更为临床转化提供了可靠候选分子。