有氧糖酵解(aerobic glycolysis)是一种对于机体中效应T细胞生存和增殖都非常必要的代谢通路，其能调节T辅助17细胞（Th17 cells）的分化，但这种调节背后的分子机制，目前研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“Phosphoenolpyruvate regulates the Th17 transcriptional program and inhibits autoimmunity”的研究报告中，来自冲绳科学技术大学院大学等机构的科学家们通过研究发现，一种特殊的化合物或能用来帮助治疗人类多种自身免疫性疾病，比如多发性硬化症和类风湿性关节炎；当机体免疫反应出现问题就会发生上述疾病。通常情况下帮助攻击病原体和感染的免疫系统反而会攻击机体的健康细胞和组织，对于全球遭受自身免疫性疾病影响的数百万人而言，其结果或许是非常严重的，类风湿性关节炎会导致过度的关节疼痛，而多发性硬化症则会促使机体大脑和脊髓的功能丧失。
研究者Hiroki Ishikawa教授说道，自身免疫性疾病发病的关键以及抑制其发生的方法就在于机体自身的细胞，但其背后的分子机制目前我们并不清楚。如今我们通过研究发现了一种特殊的化合物，其或能抑制这种疾病的发生，而且相关研究结果或许也有望帮助开发治疗人类自身免疫性疾病的新型疗法。
文章中，研究人员重点对T辅助17细胞（Th17 cells）进行研究，其是一类特殊的T细胞（构成了机体免疫系统的主要部分），这些细胞通常会大量存在于机体肠道中，而其会不断进化从而帮助抵御入侵机体的病原体，但有时其还会过度激活并错误地将正常健康组织视为病原体，从而导致自身免疫疾病的发生。Th17细胞的产生需要糖酵解过程（葡萄糖被分解并转化为能量从而支持细胞代谢需求的一种代谢过程），而糖酵解不仅对于Th17细胞的生长非常重要，而且对于机体多种类型的细胞都是如此。
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科学家有望开发出治疗人类自身免疫性疾病的潜在疗法。
图片来源：Cell Reports(2023). DOI:10.1016/j.celrep.2023.112205
研究者表示，有趣的是，过量的糖酵解过程似乎会抑制Th17细胞的活性，因此我们假设，在糖酵解过程所产生的特殊分子就会抑制细胞的功能。名为磷酸烯醇丙酮酸盐(PEP，phosphoenolpyruvate)的化合物是葡萄糖被转化为能量后所产生的一种代谢产物，由于其是这样一种重要的过程的一部分，因此机体中每天都会产生PEP，研究人员发现，利用PEP的疗法就能抑制Th17细胞的成熟，从而就会导致机体炎性反应的解决。
研究者Huang解释道，这起初是一个令人困惑的结果，因为其与所有其他关于该主题的研究都相悖，但我们决定继续深入研究到底为何会出现这种情况。随后研究人员发现了一种名为JunB的特殊蛋白，其对于Th17细胞的成熟非常重要，JunB会通过结合一类特定的基因来促进Th17细胞的成熟，研究者发现，PEP疗法能通过阻断JunB的活性来抑制Th17细胞的产生。基于这一研究结果，研究人员就开始利用PEP疗法治疗因自身免疫而引发神经炎性的小鼠，这种疾病与多发性硬化症非常相似，随后这些小鼠表现出了积极的康复迹象，目前研究人员已经申请了相关专利，后期还会继续深入研究。
本文研究强调了PEP的临床潜力，但首先研究人员需要增加其效率。过去，研究人员非常有兴趣开发治疗人类自身免疫性疾病的新型疗法，他们往往着眼于如何抑制糖酵解从而抑制Th17细胞，但糖酵解过程对于机体中多种类型的细胞发挥正常作用都非常重要，抑制该过程或许会产生严重的副作用；PEP或许能潜在用作一种疗法且并不会产生这种副作用。
综上，相关研究结果表明，PEP能将有氧糖酵解与Th17的转录程序联系起来，这或许就揭示了PEP对自身免疫性疾病的潜在治疗潜力。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Tsung-Yen Huang，Masato Hirota，Daiki Sasaki, et al. Phosphoenolpyruvate regulates the Th17 transcriptional program and inhibits autoimmunity, Cell Reports(2023). DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112205
