2月27日,四川省医学科学院·四川省人民医院、电子科技大学医学院郑慧教授团队在国际顶尖学术期刊《细胞》上发表题为“Pyruvate is a natural suppressor of interferon signaling by inducing STAT1 protein pyruvylation”的研究论文。

高血糖人群抗病毒免疫力低下,且在感染病毒后更容易发展为临床重症。这一现象广泛影响着血糖升高人群的健康,并危及临床重症患者的生命。然而,高血糖降低机体抗病毒免疫力的详细机理至今尚不明确。
糖酵解(Glycolysis)作为生物体内高度保守的代谢途径,其代谢产物丙酮酸在能量代谢、细胞稳态等过程中发挥着重要作用。该研究发现糖酵解代谢终产物丙酮酸(Pyruvate)能够显著抑制I型干扰素(Type-I Interferon, IFN-I)信号传导通路,从而降低了机体IFN-I介导的抗病毒免疫防御力。
同时,该研究在国际上首次报道了一种新的蛋白质翻译后修饰——蛋白丙酮酸化修饰(Protein Pyruvylation),发现丙酮酸可作为小分子供体,与IFN-I信号通路中的关键信号蛋白STAT1发生共价结合,形成STAT1蛋白丙酮酸化修饰。STAT1蛋白的丙酮酸化修饰抑制了STAT1与STAT2的结合,进而抑制了IFN-I信号通路的传导,最终减弱了IFN-I信号的强度。高糖条件下,体内STAT1蛋白丙酮酸化修饰显著增加,从而减弱了机体IFN-I介导的抗病毒免疫力。
值得强调的是,该研究通过一系列深入探索,发现细胞内很多蛋白质都能发生蛋白丙酮酸化修饰,表明蛋白丙酮酸化修饰是机体中广泛存在的一种蛋白质翻译后修饰。因此,未来对调控生理或病理功能的关键蛋白进行丙酮酸化修饰(Protein Pyruvylation)的深入分析,将有望为人们全面理解机体生理功能或疾病发生发展提供科学依据,并可能为临床疾病的治疗提供新的策略。

模式图:STAT1蛋白丙酮酸化修饰抑制IFN-I抗病毒免疫力
综上,这项研究在国际上首次鉴定了蛋白丙酮酸化修饰(Protein Pyruvylation),阐明了蛋白丙酮酸化修饰抑制机体抗病毒免疫的机制,并揭示了高糖促进STAT1蛋白丙酮酸化修饰进而抑制IFN-I抗病毒免疫防御力的详细机理。该成果有望为增强高血糖人群的日常抗病毒免疫防御力提供新思路,为血糖升高的病毒感染患者提升抗病毒免疫力从而防治临床重症(如病毒性脓毒症等)提供了新靶点。




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