代谢和免疫力是全身亲身动力学的关键监测器。所有细胞都需要能量执行其基本功能。细胞最重要的代谢技能之一是能够根据需求或可用性(称为代谢功能)最佳地适应新陈代谢的能力。免疫细胞是在体内循环并在组织之间迁移的第一条宿主防御线,也需要在不总是可用的营养物质的环境中起作用。免疫细胞的弹性完全由它们的高适应能力组成,这是一个挑战,尤其是在持续免疫反应的框架内。PubMed和Scopus数据库,以构建本综述中探讨的广泛背景,从肯尼迪和Lehninger关于1950年代线粒体生物化学的研究到有关免疫代谢布主义的最新发现。详细说明,我们首先关注代谢重新构造如何影响免疫系统的作用步骤并调节免疫细胞的命运和功能。然后,我们强调了考虑线粒体的证据,除了常规的细胞能量供应商,作为免疫代谢的动力。最后,我们探索了生物体中强调的有机体中的主要免疫代谢中心,在生理和病理条件下代谢和免疫成分之间的相互影响。
帕金森氏病(PD)是一种与年龄相关的不可逆性神经退行性疾病,其特征在于,由于nigra nigra pars pars compacta(SNPC)的多巴胺能(DA)神经元的丧失引起的一种逐渐恶化的非自愿运动障碍。PD的两个主要病理生理特征是受影响神经元中包含体的积累,以及在Nigra pars compacta(SNPC)(SNPC)和氯肾上腺素(LC)中含有神经元素的DA神经元的主要丧失。包含体包含错误折叠和聚集的α-核蛋白(α -syn)纤维,称为刘易体。PD的病因和致病机制是复杂的,多维的,并且与环境,遗传和其他与年龄有关的因素的组合相关。尽管已经广泛研究了与PD的致病机制相关的个体因素,但尚未设想发现发现与统一的致病机制的整合。在这里,我们提出了一种基于当前可用的实验数据的独特的高代谢活性耦合的高代谢活性耦合的升高能量需求,提出了PD中SNPC和NE神经元变性的综合机制。所提出的假设机制主要基于这些神经元的独特高代谢活性升高的升高。我们认为,在PD中,SNPC和NE神经元中选择性的DA神经元的高脆弱性可能是由于细胞能量调节。这种细胞能量调节可能会引起这些神经元中氧化还原活性金属稳态(尤其是铜和铁)的DA和NE代谢失调。
1。Durheim MT,Bendstrup E,Carlson L,Sutinen EM,Hyldgaard C,Kalafatis D,MyllärniemiM,SköldCM,SjåheimT。患有晚期特发性肺纤维化患者的患者的结果是用Nintedanib或pirfenidone corefterne corefterne corefterne fore norne nore nore nore nore nore nore nore nore nor nore nor nore norne worne nor wore n re nore wrecthord。呼吸学。2021年10月; 26(10):982-988。 doi:10.1111/resp.14116。2。Cunningham PS,Jackson C,Chakraborty A,Cain J,Durrington HJ,Blaikley JF。昼夜节律对肺部疾病的调节:时间的重要性。Clin Sci(Lond)。2023 Jun 14; 137(11):895-912。 doi:10.1042/cs20220061。3。Cunningham PS, Meijer P, Nazgiewicz A, Anderson SG, Borthwick LA, Bagnall J, Kitchen GB, Lodyga M, Begley N, Venkateswaran RV, Shah R, Mercer PF, Durrington HJ, Henderson NC, Piper-Hanley K, Fisher AJ, Chambers RC, Bechtold DA, Gibbs JE, Loudon AS, Rutter MK, Hinz B,Ray DW,Blaikley JF。昼夜节律蛋白质混响抑制肺纤维化的发育。Proc Natl Acad Sci U S A.2020 JAN 14; 117(2):1139-1147。 doi:10.1073/pnas.1912109117。 4。 Wang Q,Sundar IK,Lucas JH,Park JG,Nogales A,Martinez-Sobrido L,RahmanI。昼夜节律分子REV-ERBα通过胶原蛋白稳定来调节肺纤维化进展。 nat Commun。 2023 3月9日; 14(1):1295。 doi:10.1038/s41467-023-36896-0。2020 JAN 14; 117(2):1139-1147。 doi:10.1073/pnas.1912109117。4。Wang Q,Sundar IK,Lucas JH,Park JG,Nogales A,Martinez-Sobrido L,RahmanI。昼夜节律分子REV-ERBα通过胶原蛋白稳定来调节肺纤维化进展。nat Commun。2023 3月9日; 14(1):1295。 doi:10.1038/s41467-023-36896-0。
1Charité-University Medicine柏林,柏林自由大学的公司成员和德国柏林的洪堡大学; 2 Lindenberger WEG 80,13125柏林,德国的实验和临床研究中心; 3德国柏林Helmholtz协会(MDC)的MaxDelbrück分子医学中心; 4 DZHK(德国心血管研究中心),柏林合作伙伴网站,德国柏林; 5 BIH代谢组学平台,柏林卫生研究院(BIH),Charité-德国柏林大学医学柏林大学医学; 6 Max-delbrück-Center在Helmholtz Association(MDC)的分子医学中心,德国柏林蛋白质组学平台; 7柏林卫生研究院(BIH),位于德国柏林柏林大学医学; 8核心单位生物信息学,柏林卫生研究院 - 德国柏林柏林大学医学; 9德国基尔的施莱斯子恩斯坦大学医院先天性心脏病和儿科心脏病学系; 10 DZHK德国心血管研究中心,合作伙伴网站汉堡/Kiel/Lübeck,德国; 11德国Kaiserslautern免疫学和遗传学研究所; 12 Lipidomix GmbH,德国柏林; 13德国德国德国慈善中心(DHZC)的计算机协助心血管医学研究所; 14德国人类营养研究所分子毒理学系 - 德国诺氏河(DIFE)(DIFE); 15美国波士顿的杨百翰医学院哈佛医学院和心血管局;和16德国德国心脏心脏中心儿科心脏病学系,德国柏林
炎症性疾病(包括类风湿关节炎(RA))的色氨酸(TRP)代谢的抽象目标改变已有报道。但是,了解这些变化是否参与RA开发,并且可以被认为是假定的治疗靶标仍然不确定。在这项研究中,我们将RA患者的血清中的定量TRP代谢组合并为实验性关节炎中的重组酶,以解决这个问题。方法针对的定量TRP代谢组学是对来自Espoir的574例先前未经治疗的RA患者(Etude et Suivi des polyarthitesIndifférenciéesRécentes)和98名健康受试者进行的。验证队列涉及69名既定RA患者。剂量也是在胶原蛋白诱导的关节炎(CIA)和胶原蛋白抗体诱导的关节炎(CAIA)小鼠和对照组的血清上进行的。在CAIA模型中进行了一项评估靶向Kynurenine途径的治疗效力的概念验证研究。结果差异分析显示,与健康对照组相比,RA患者的TRP代谢物水平发生了巨大变化。降低kynurenic(kyna)和黄脑酸(XANA)酸和吲哚衍生物的水平,以及含喹啉酸(Quin)的水平升高。它们与疾病的严重程度(通过循环生物标志物和疾病活动得分评估)和寿命分数呈负相关。在CAIA和CIA模型中观察到Kynurenine途径代谢产物的相似谱。从机械的角度来看,我们证明了奎因有利于人类成纤维细胞样的滑膜细胞增殖,并通过诱导线粒体呼吸和糖酵解来影响其细胞代谢。最后,在CAIA模型中,重组酶氨基磷酸氨基转移酶的全身给药是XANA和KYNA产生的。结论总的来说,我们的临床前和临床数据表明,TRP代谢的改变在RA发病机理中起积极作用,并且可以被视为新的治疗途径。
在 1 型和 2 型糖尿病中,胰腺 β 细胞的存活和功能受损。糖尿病的其他病因包括胰岛素感应肝脏、肌肉和脂肪组织以及免疫细胞的功能障碍。这些不同组织代谢健康的一个重要决定因素是线粒体的功能和结构。本综述重点介绍线粒体在糖尿病发病机制中的作用,特别强调胰腺 β 细胞。这些动态细胞器对于 β 细胞的存活、功能、复制、胰岛素生成和控制胰岛素释放至关重要。因此,在糖尿病环境中线粒体严重缺陷也就不足为奇了。线粒体功能障碍在因果研究中难以评估,促使我们收集和仔细研究线粒体功能障碍是糖尿病的原因还是后果的证据。了解糖尿病线粒体功能障碍的确切分子机制,并确定恢复线粒体稳态和增强 β 细胞功能的治疗策略,是活跃且不断扩展的研究领域。总之,本综述探讨了线粒体在糖尿病中的多维作用,重点关注胰腺 β 细胞,并强调线粒体代谢、生物能量学、钙、动力学和线粒体自噬在糖尿病病理生理学中的重要性。我们描述了糖尿病相关的糖/脂毒性、氧化和炎症应激对 β 细胞线粒体的影响,以及线粒体在这些应激模式的病理结果中所起的作用。通过研究这些方面,我们提供了最新的见解,并强调了需要进一步研究的领域,以便更深入地从分子角度了解线粒体在 β 细胞和糖尿病中的作用。
肿瘤细胞重新编程营养的获取和代谢路径,以满足其能量,生物合成和氧化还原需求。同样,免疫细胞中的代谢过程支持宿主免疫对癌症的免疫力,并确定白细胞的分化和命运。因此,据报道,肿瘤微环境中免疫细胞中的代谢失控和失衡会驱动免疫逃避并损害治疗结果。有趣的是,新兴的证据表明,抗肿瘤免疫性可以调节肿瘤异质性,侵略性和代谢重编程,这表明免疫监视可以指导多个维度的癌症进展。本综述总结了我们目前对肿瘤中代谢串扰如何影响肿瘤细胞的免疫原性并促进癌症进展的理解。此外,我们解释了代谢级联反应中的缺陷如何有助于对癌症产生功能失调的免疫反应,并讨论免疫监视对这些缺陷作为反馈机制的贡献。最后,我们重点介绍了针对癌症细胞代谢的新临床试验和新的治疗策略。
氯氮平是唯一获批用于治疗难治性精神分裂症 (TRS) 的药物。目前,关于氯氮平反应变异的预测因子很少,但已知氯氮平代谢会影响治疗反应和不良副作用。本文,我们扩展了之前侧重于常见基因变异的氯氮平代谢全基因组研究,分析了英国2062例服用氯氮平的精神分裂症患者的全外显子组测序数据。我们通过对6585例药代动力学检测的纵向分析,探究了参与氯氮平代谢途径的基因和基因集的罕见基因组变异是否会影响氯氮平代谢物的血浆浓度。我们观察到与药物药代动力学广泛相关的基因集中罕见破坏性编码变异(MAF ≤ 1 %)的负担与血浆中较低的氯氮平(β = − 0.054,SE = 0.019,P 值 = 0.005)浓度之间存在统计学上显着的关联。我们估计,该基因集中单个破坏性等位基因对氯氮平血浆浓度的影响类似于将氯氮平剂量减少约 35 毫克/天。基于基因的分析发现 CYP1A2 中的罕见变异对氯氮平代谢的影响最强(β = 0.324,SE = 0.124,P = 0.009),该基因编码负责将氯氮平转化为去甲氯氮平的酶。我们的研究结果支持以下假设:已知药物代谢酶和转运蛋白的罕见遗传变异可以显着影响氯氮平血浆浓度;这些结果表明,试图预测氯氮平代谢和个性化药物治疗的药物基因组学研究可以从在药物基因中加入除了已经鉴定和归类为 PGx 星号等位基因之外的罕见破坏性变异中受益。
摘要:叶酸是DNA生物合成和许多代谢过程的重要辅酶。叶酸缺乏会导致巨型贫血,心血管疾病(CVD)和乳腺癌。有许多种类的叶酸补充剂,例如合成叶酸(FA)和L-5-甲基四氢叶酸以及来自小球藻等天然来源。5,10-甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是一种通过一种碳代谢参与叶酸代谢的酶。MTHFR C677T多态性与自闭症,阿尔茨海默氏病,神经管缺陷和CVD有关。我们研究了患有MTHFR C677T多态性的受试者的小球藻曲霉的效果。招收了七个门诊病人。三个是突变型纯合基因型TT(TT),三个是杂合基因型CT(CT),另一种是CC型(CC)。,我们在补充肾上腺小球藻之前和期间进行了血液生化测试3个月。在服用叶酸和同型半胱氨酸之间存在负相关(r = -0.43,p = 0.33)。TT组在这项研究之前具有低叶酸浓度的趋势(TT组5.53 ng/mL,CT组14.13 ng/ml),服用pyrenoidosa(6.73 ng/mL)后增加。两个受试者显示血清白蛋白和铁水平有所增加。一例高脂血症(CT)显示总胆固醇(305 mg/dl),后256 mg/dL)。血液样本分析表明,叶酸浓度低的基线的人血清同型半胱氨酸具有高的血清同型半胱氨酸。TT多态性显示出低浓度叶酸的趋势。高同型半胱氨酸与许多健康状况有负相关关系。这项研究表明,小球藻拟南芥对叶酸代谢和其他营养益处产生有益作用的可能性。
代谢研究中的突破依赖于使用动物模型(通常是啮齿动物)的体内研究。评估啮齿动物中葡萄糖代谢是糖尿病研究的关键组成部分。尽管存在量化和解释葡萄糖代谢实验的一般指南,但这些准则正在不断发展。在这篇综述中,我们描述了目前用于评估大鼠和小鼠葡萄糖代谢的最常见的体内技术,以及使用此类技术时要考虑的因素。这篇综述的目的是两个方面:(i)强调啮齿动物中的最新发展以及解释代谢测试的结果以及(ii)从理论和实际角度提供啮齿动物中葡萄糖代谢方法的易于遵循的介绍。我们在