税光厚研究组合作揭示嘌呤代谢产物肌苷一磷酸可加快骨髓生成和急性胰腺炎进展
2型糖尿病(T2DM)除了高血糖和胰岛素外,还常伴有代谢紊乱、慢性炎症和血管衰竭。随着疾病的进展,慢性炎症持续存在,表现为髓细胞数量增加和淋巴细胞数量减少,这一过程称为偏斜骨髓生成。炎症细胞与促炎细胞因子、趋化因子、相关的酶一起,可加强糖尿病的进展和由此产生的血管并发症。已有研究表明,I型糖尿病小鼠出现高血糖诱导的骨髓生成和动脉粥样硬化进展。然而,代谢物对T2DM骨髓增生的影响尚不清楚。
2022年10月,分子发育生物学国家重点实验室税光厚研究员团队与首都医科大学附属北京佑安医院冯英梅团队合作在《Communications Biology》上发表了题为“The purine metabolite inosine monophosphate accelerates myelopoiesis and acute pancreatitis progression”的研究论文,揭示了肌苷一磷酸对粒细胞/单核细胞祖细胞增殖和急性胰腺炎进展的影响,为控制糖尿病血管并发症提供了潜在的治疗靶点。
该研究发现,糖尿病 db/db 小鼠会发展为更严重的急性胰腺炎(AP),粒细胞/单核细胞祖细胞(GMP)增殖更为活跃。基于液相色谱质谱 (LC/MS) 的代谢组学分析显示,24周时db/db小鼠骨髓微环境中富含嘌呤代谢物,而随着糖尿病的进展,db/db 小鼠的 GMP 细胞中肌苷一磷酸(IMP)含量增加。通过IMP处理可在体外刺激cKit表达、核糖体S6激活、GMP增殖和Gr-1+粒细胞生成,且IMP 诱导的 GMP 细胞增殖是通过对线粒体生物发生的影响以及Akt 的激活介导的。此外,该研究还调查了嘌呤代谢物对AP糖尿病患者骨髓生成的影响,并通过单变量分析说明了琥珀酰腺苷和2'-脱氧鸟苷 5'-单磷酸这两种嘌呤代谢物与患者血液中粒细胞比例之间的相关性。
遗传发育所客座研究人员Sin Man Lam博士为该论文的共同第一作者,首都医科大学附属北京佑安医院冯英梅教授和中科院遗传发育所税光厚研究员为该论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金的支持。
图:机制模型概要
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