近日，内蒙古自治区人民医院神经内科袁军教授、朱润秀教授、姚远副研究员与内蒙古大学生命科学学院范丽菲教授团队、包头医学院内蒙古自治区缺氧转化医学重点实验室巴德仁贵讲师合作，在国际知名期刊《细胞和分子神经生物学》（Cellular and Molecular Neurobiology）发表了“脑缺血-再灌注损伤大鼠脑内皮中差异表达赖氨酸-乳酸化蛋白的全规模谱图分析”（Global‑Scale Profiling of Differential Expressed Lysine‑Lactylated Proteins in the Cerebral Endothelium of Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury Rats）的最新研究成果。
该研究得到了国家中医药管理局“重大疑难疾病中西医协作能力建设项目”、内蒙古自治区十四五关键技术项目“脑卒中慢病全生命周期管理”和内蒙古自治区科技计划项目“脑卒中智能化预防筛查与辅助诊疗系统研发与应用”的支持。
乳酸化修饰通过调控Ca2+信号通路关键蛋白致脑缺血再灌注损伤的新模型
科研团队发现了全新的乳酸化修饰，为进一步深入研究乳酸代谢相关致病机制提供一种新思路。乳酸代谢在众多生理病理过程中广泛存在并发挥重要作用，很多生理病理过程高度依赖糖酵解并产生乳酸，例如脑缺血性疾病。进一步研究乳酸在大脑中的作用十分必要，尽管有众多乳酸代谢和脑缺血再灌注损伤机制关系的研究，但从乳酸化修饰出发，研究脑缺血再灌注损伤过程中的特点、作用和机制的研究还近乎空白。
科研团队以改善脑缺血再灌注损伤（CIRI）预后为主要研究目的，取得了基础性的创新性成果。利用4D非标记定量蛋白质组学与乳酰化修饰特异性蛋白质组学，评估了CIRI大鼠模型皮质蛋白中的赖氨酸乳酰化（Kla）。在大鼠CIRI脑皮质组织中469种蛋白质上共鉴定了1003个乳酰化位点，收集了310种蛋白质中660种蛋白质的定量信息（PXD034232），并根据细胞组成、分子功能和生物学过程进行了进一步分类。此外，还分析了代谢途径、结构域和蛋白质-蛋白质相互作用网络。最后，评估了差异表达的赖氨酸-乳酰化位点，与健康对照组相比，实验组确定了49个上调蛋白和99个下调蛋白，其中54个上调位点和54个下调位点。发现存在数个可能与CIRI相关的经典通路，包括Ca2+信号通路、cGMP-PKG 信号通路、MAPK 信号通路和程序性死亡。其中Ca2+信号通路中关键蛋白SLC25A4（K245）和SLC25A5（K96） 在CIRI组中发生乳酸化修饰，而VDAC1（K20，K266）乳酸化修饰被清除。总之，本研究得出结果在CIRI的机理方面提出了乳酰化修饰角度的新见解。考虑到乳酸代谢在许多疾病中的广泛作用，新发现的乳酸化修饰可能有助于解释乳酸在缺血再灌注损伤中的重要作用，且更好地理解这些分子机制将为开发具有治疗性质的新分子铺平道路，具有理论意义和广阔的临床应用前景。
论文链接：
https://rdcu.be/cUtWf
https://link.springer.com/article/10.1007/s10571-022-01277-6
DOI：https://doi.org/10.1007/s10571-022-01277-6
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