青蒿琥酯通过CCR3/NF-κB通路缓解慢性过敏性鼻炎和哮喘综合征：一项全面分析

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》：Artesunate alleviates chronic allergic rhinitis and asthma syndrome via the CCR3/NF-κB pathway: a comprehensive analysis

CMAH酶活性缺失与猪CMAH变体调控炎症信号通路及进化功能相关。摘要：通过敲除小鼠CMAH基因，发现其mRNA水平及炎症介质COX-2、iNOS、IL-1β、IL-6和信号分子NF-κB、c-Jun及MAPK活性显著降低。猪CMAH变体2和3虽无酶活性，仍能通过α-actinin-4相互作用激活NF-κB、c-Jun及MAPK通路，提示其非催化功能在炎症反应中起关键作用，为理解人源CMAH缺失的免疫适应进化机制提供新视角。

　　CMAH（Cytidine monophospho-N-乙酰神经氨酸酸羟化酶）是一种关键的酶，负责将CMP-N-乙酰神经氨酸酸（CMP-Neu5Ac）转化为CMP-N-神经氨酸酸（CMP-Neu5Gc）。这一转化过程在哺乳动物细胞表面的糖基化中扮演重要角色，尤其在免疫系统中。在人类中，由于CMAH基因（cmah）的第6外显子缺失了92个碱基对（bp）的DNA序列，导致CMAH蛋白在N端区域被截断，从而失去了合成Neu5Gc的能力。这一基因突变被认为发生在大约3到4百万年前，可能是通过Alu元件介导的外显子易位事件发生的。然而，尽管人类CMAH蛋白失去了酶活性，它在细胞行为中的功能依然存在，并且在成人干细胞中表现出高度表达，因此被强调为成人干细胞的生物标志物。

这一发现引发了对CMAH蛋白在免疫系统中功能的进一步探索。例如，研究表明，人类CMAH蛋白与Wnt/β-catenin信号通路的激活有关，而这一通路在调控细胞增殖和分化中起着重要作用。此外，CMAH蛋白的缺失与免疫细胞的某些功能变化相关，如T细胞的增殖速度加快以及B细胞的抗体分泌增强。这些现象提示，CMAH蛋白可能在免疫反应的调节中发挥关键作用，尽管其酶活性已被丧失。

在本研究中，我们关注的是猪CMAH（pCMAH）蛋白的功能，而不是其合成的Neu5Gc分子。通过构建不同类型的pCMAH基因变体（包括3’剪接变体2和3），我们发现这些变体编码的蛋白能够激活NF-κB、c-Jun和MAPK等信号分子，而这一激活过程并不依赖于Neu5Gc的合成。此外，我们还发现pCMAH蛋白与α-actinin-4蛋白存在相互作用，这可能为理解其在细胞内的功能提供新的线索。

进一步的实验表明，当使用针对mCMAH基因的shRNA转染Raw 264.7细胞时，细胞中表达的iNOS、COX-2、IL-1β、IL-6和IFN-γ等炎症介质或细胞因子的mRNA水平显著下降。同时，NF-κB、c-Jun和MAPK等信号分子的激活水平也降低。这表明，CMAH蛋白在调控炎症反应中具有重要作用，即使其酶活性被抑制。相反，当表达完整的pCMAH蛋白或其剪接变体时，这些信号分子的激活水平显著上升，说明CMAH蛋白在细胞内的功能可能与其结构特征密切相关。

在研究中，我们还发现pCMAH蛋白的表达具有组织特异性，这一特性可能由不同的启动子调控。例如，猪CMAH基因存在两个不同的5’启动子变体（5’pcmah-1和5’pcmah-2），其中5’pcmah-1被鉴定为一种管家基因启动子。这表明，pCMAH蛋白的表达不仅受到基因结构的影响，还受到细胞内外环境因素的调控。此外，我们还发现，肠道特异性表达的5’pcmah-1启动子可能通过调节pCMAH蛋白的表达水平，进而影响细胞内的炎症反应。

在细胞培养实验中，我们使用了HEK293细胞和来自ATCC的Raw 264.7细胞。这些细胞在37°C、5% CO?的环境下进行培养，使用DMEM培养基，并加入100 ng/mL链霉素、100 U/mL青霉素和10%胎牛血清（FBS）。通过RT-PCR等实验手段，我们进一步验证了pCMAH蛋白的表达水平及其在不同细胞类型中的变化。此外，我们还观察到，pCMAH蛋白的缺失可能导致某些细胞功能的变化，如B细胞和T细胞的反应增强。

研究结果表明，尽管人类CMAH蛋白失去了合成Neu5Gc的能力，但它在免疫系统中的功能依然存在，并且可能与某些免疫反应的增强相关。这一现象可能为理解人类免疫系统的进化提供了新的视角。同时，我们发现，pCMAH蛋白在细胞内的功能可能与其结构特征密切相关，例如其N端的截断可能影响其与信号分子的相互作用，从而调控炎症反应。此外，pCMAH蛋白与α-actinin-4的相互作用可能为理解其在细胞内的功能提供了新的线索。

在研究中，我们还发现，CMAH蛋白的表达受到多种因素的影响，包括疾病进展和细胞内的信号通路。例如，在某些病理条件下，如感染，pCMAH蛋白的表达水平可能发生变化，进而影响细胞内的炎症反应。这表明，CMAH蛋白可能在宿主防御机制中起着重要作用，尤其是在对抗病原体方面。此外，我们还发现，pCMAH蛋白的表达水平可能受到肠道特异性启动子的调控，这提示其在肠道免疫中的功能可能更为显著。

本研究通过实验验证了pCMAH蛋白在调控炎症反应中的作用，尤其是在细胞内的信号通路激活方面。我们发现，pCMAH蛋白的缺失可能导致某些炎症介质的表达水平下降，而其表达则可能导致这些介质的表达水平上升。这一现象可能与CMAH蛋白的结构特征密切相关，例如其N端的截断可能影响其与信号分子的相互作用。此外，我们还发现，pCMAH蛋白与α-actinin-4的相互作用可能为理解其在细胞内的功能提供了新的视角。

在研究中，我们还关注了CMAH蛋白在进化过程中的作用。尽管人类CMAH蛋白失去了合成Neu5Gc的能力，但它在免疫系统中的功能依然存在，并且可能与某些免疫反应的增强相关。这一现象可能为理解人类免疫系统的进化提供了新的线索。同时，我们发现，pCMAH蛋白在细胞内的功能可能与其结构特征密切相关，例如其N端的截断可能影响其与信号分子的相互作用。此外，我们还发现，pCMAH蛋白与α-actinin-4的相互作用可能为理解其在细胞内的功能提供了新的视角。

通过实验，我们还发现，pCMAH蛋白的表达水平在不同组织中存在差异，这可能与其在细胞内的功能有关。例如，在肠道中，pCMAH蛋白的表达可能受到特定启动子的调控，进而影响细胞内的炎症反应。此外，我们还发现，pCMAH蛋白的表达水平可能受到疾病进展的影响，这提示其在免疫系统中的功能可能具有动态变化的特性。因此，进一步研究pCMAH蛋白在不同组织和疾病状态下的功能，可能为理解其在免疫系统中的作用提供更全面的视角。

总之，本研究通过实验验证了CMAH蛋白在调控炎症反应中的作用，尤其是在细胞内的信号通路激活方面。我们发现，pCMAH蛋白的缺失可能导致某些炎症介质的表达水平下降，而其表达则可能导致这些介质的表达水平上升。这一现象可能与CMAH蛋白的结构特征密切相关，例如其N端的截断可能影响其与信号分子的相互作用。此外，我们还发现，pCMAH蛋白与α-actinin-4的相互作用可能为理解其在细胞内的功能提供了新的线索。通过这些研究，我们希望能够更深入地理解CMAH蛋白在免疫系统中的功能，以及其在进化过程中的作用。