由芝加哥大学和印第安纳大学的研究人员领导的一项研究确定，一种名为 elF5A 的蛋白质对于肥胖患者巨噬细胞的炎症是必不可少的。阻断 DHPS(一种修饰和激活 elF5A 的酶)可减少小鼠的炎症并改善血糖控制。该研究于 9 月 7 日发表在Cell Metabolism 上。
DHPS 是一种保守的蛋白质，这意味着它存在于从细菌到人类的许多不同动物物种中。它主要在酵母和其他培养细胞中进行了研究。虽然医学博士 Rhagu Mimira 的实验室多年来一直研究 DHPS，但对其在炎症或肥胖中的作用知之甚少。“当我作为博士后加入实验室时，我很想知道 DHS 通路是否可以成为促进胰腺炎症的共同线索，正如 Mirmira 博士的实验室所表明的那样，以及在脂肪组织继发炎症的背景下， ”印第安纳大学前博士后学者 Emily Anderson-Baucum 博士说。
研究人员专注于对 e1F5A 蛋白的下游影响，DHPS 通过修饰赖氨酸来激活该蛋白，以生成一种称为 hypusine 的稀有氨基酸。一旦被激活，elF5A 就会影响 mRNA 的翻译，从而影响细胞增殖、分化和凋亡等过程。重要的是，elF5A 与炎症相关 mRNA 的翻译有关。mRNA 的翻译方式会影响细胞内表达的蛋白质，进而影响细胞的功能。
“ElF5A 在其他蛋白质的生产中很重要，因为它对 mRNA 翻译有影响，但它只在细胞处于压力下时才会这样做，”芝加哥大学医学教授 Mirmira 说。“这通常实际上是保护性的，但如果压力持续存在，保护性过程可能会变得具有破坏性，并最终会杀死细胞。肥胖是一个环境的例子，它往往会给我们的细胞带来很大的压力，这可能会触发这些通常不会被触发的炎症通路。因此，我们想确定这两种蛋白质在肥胖症中的作用，尤其是在巨噬细胞中——我们知道这些细胞在肥胖症的炎症中起作用。”
研究人员发现，在喂食高脂饮食并变得肥胖的小鼠中，DHPS 的表达增加，并且在脂肪组织中发现的巨噬细胞中富含elF5A 的活化形式-elF5AHyp。巨噬细胞是一种白细胞，通过吞噬和处理外来细胞和死细胞在免疫系统中发挥作用。elF5AHyp表达增加导致炎性巨噬细胞数量增加。
“我们假设这种上调是适应不良的，所以我们认为如果我们在小鼠中阻断 DHPS，我们就可以阻止这个过程，”米尔米拉说。“当我们阻断这种酶时，我们就能够改变巨噬细胞的行为方式。他们不再以煽动性的方式行事。即使动物变得肥胖，它们也没有表现出代谢功能障碍，也没有出现高血糖症。”
当研究人员通过研究经过基因改造以消除 DHPS 表达的免疫细胞来研究该机制时，他们发现通过敲除 DHPS，炎症巨噬细胞中的 mRNA 翻译总体减少，并且某些蛋白质的分泌减少与炎症有关。在小鼠中，研究人员只能在巨噬细胞中敲除 DHPS，并发现这样做可以减少炎症并改善血糖控制，即使小鼠在喂食高脂饮食后仍然变得肥胖。
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