UT Arlington的研究人员发现,抑制关键酶IDO1可帮助免疫细胞恢复正常的胆固醇代谢功能——这一过程在炎症期间会发生紊乱。该突破为心脏病、糖尿病、癌症等炎症驱动型疾病提供了潜在治疗新方向。研究表明,IDO1通过以下机制参与动脉粥样硬化进程:
1. **泡沫细胞形成调控**:在THP-M巨噬细胞中,oxLDL处理前后,IFN-γ诱导的IDO1对泡沫化、炎症因子生成及细胞凋亡具有不同程度的促进作用。抑制IDO1可显著提升高脂饮食ApoE−/−小鼠血清高密度脂蛋白胆固醇水平,并减少主动脉斑块面积
"我们发现通过阻断IDO1酶,我们能够控制巨噬细胞这种免疫细胞的炎症反应," 德克萨斯大学阿灵顿分校化学教授、新同行评审研究的主要作者Subhrangsu S. Mandal表示。"炎症与众多疾病相关——从心脏病到癌症,从糖尿病到痴呆。通过更深入理解IDO1及其阻断机制,我们有望更好地控制炎症并恢复正常的胆固醇代谢,从而阻断这些疾病的发展进程。"
炎症在免疫系统中发挥关键作用,帮助机体抵抗感染和修复损伤。但当炎症因压力、创伤或感染出现异常时,会破坏细胞功能并增加严重疾病风险。在此过程中,巨噬细胞的胆固醇吸收功能受损,最终导致慢性疾病发生。
研究团队——包含Mandal博士、博士后Avisankar Chini,博士研究生Prarthana Guha、Ashcharya Rishi与Nagashree Bhat,硕士研究生Angel Covarrubias,以及本科生Valeria Martinez、Lucine Devejian和Bao Nhi Nguyen——发现炎症期间激活的IDO1酶会生成犬尿氨酸,这种物质干扰巨噬细胞的胆固醇代谢过程。
实验表明,当IDO1被阻断时,巨噬细胞能重新获得胆固醇吸收能力。这意味着抑制IDO1活性可能成为通过调节胆固醇水平预防心血管疾病的新途径。
研究人员还发现与炎症相关的另一酶类一氧化氮合酶(NOS)会加剧IDO1的负面效应。他们认为双重抑制NOS可能为炎症驱动的胆固醇代谢紊乱提供新的治疗策略。
"这项发现的重要性在于,我们知道巨噬细胞内胆固醇过度积累会导致动脉粥样硬化、心脏病等一系列疾病,"Mandal强调,"阐明炎症如何影响胆固醇调控机制,将为心脏病、糖尿病、癌症等疾病的治疗开辟新方向。"
研究团队下一步将深入探索IDO1与胆固醇调控网络的相互作用,并寻找其他可能参与的酶类。若能找到安全的IDO1阻断方案,将可能开发出更有效的抗炎类药物。
本研究获得美国国立卫生研究院(1 R15 HL170257-01)、美国国家科学基金会(NSF AGEP奖2243017)以及Schwartzberg Companies的资助。