
近日,四川省医学科学院·四川省人民医院、金凤实验室杨正林院士团队郑慧教授在国际顶尖期刊《Cell》(IF=42.5)上发表了题为“Pyruvate is a natural suppressor of interferon signaling by inducing STAT1 protein pyruvylation”的突破性研究论文。该研究揭示了代谢物丙酮酸是干扰素信号的天然抑制因子,为理解高血糖削弱抗病毒免疫提供了全新机制。

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,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。

▲蛋白质丙酮酸化是一种可调节免疫信号传导和宿主抗病毒反应的翻译后修饰。
《Cell》创刊于1974年,最新影响因子为42.5,位于JCR Q1区。该期刊致力于发表生物学领域具有重要概念性突破的研究,或提出重大且引人深思的生物学问题的高质量成果,涵盖细胞生物学、分子生物学、神经科学、免疫学等多个学科方向,与《Nature》《Science》并称为全球三大顶级学术期刊。
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