摘要：免疫反应在免疫和炎症调节中至关重要。适当的免疫反应有益于识别和消除微生物；而过于活跃的免疫反应则会对机体造成不可逆的损伤，如败血症、自身免疫等。然而，预防异常激活诱导的免疫病理机制在很大程度上仍不清楚。

免疫反应在免疫和炎症调节中至关重要。适当的免疫反应有益于识别和消除微生物；而过于活跃的免疫反应则会对机体造成不可逆的损伤，如败血症、自身免疫等。然而，预防异常激活诱导的免疫病理机制在很大程度上仍不清楚。

此外，免疫细胞中积累的代谢物可以调控蛋白质相互作用、诱导蛋白质翻译后修饰，从而调节免疫反应。因此，阐明细胞内免疫代谢相关机制对于理解免疫与炎症的平衡至关重要。

1月6日，免疫与炎症全国重点实验室王品教授团队，联合中国医学科学院基础医学研究所曹雪涛院士、免疫与炎症全国重点实验室于益芝教授在Cell Research（IF=28.1）发表了题为“Nonenzymatic lysine D-lactylation induced by glyoxalase II substrate SLG dampens inflammatory immune responses”的最新科研成果。研究揭示了S-D-乳酰谷胱甘肽（SLG）诱导的D-乳酰化调控免疫代谢机制，并为临床炎症疾病治疗提供了潜在靶点。

该研究发现NF-κB激活后，糖酵解分支途径中的乙二醛酶Ⅱ（GLO2）下调，导致其底物SLG积累，并首次揭示了SLG通过非酶促反应，将乳酰基团借助邻近的半胱氨酸转移至赖氨酸侧链介导D-乳酰化修饰。进一步研究利用乳酰化修饰组学技术，在活化的巨噬细胞中共鉴定到2255个的乳酰化修饰位点，并阐明了RelA K310的D-乳酰化修饰抑制免疫激活和炎症信号传导的机制。景杰生物为该研究提供了乳酰化修饰组学技术支持，及L-/D-乳酰化和羧乙基化泛抗体、2-羟基异丁酰化/巴豆酰化/丙二酰化修饰泛抗体。

1. TTP诱导GLO2 mRNA降解

为深入了解免疫代谢和免疫激活的协调机制，作者检测了激活巨噬细胞的代谢酶表达谱，发现乙二醛酶家族中的GLO2下调最为显著。此外，在小鼠和人类炎症性疾病中，GLO2水平的升高与免疫过度激活和炎症恶化相关。以上结果证明，GLO2可能在免疫稳态和免疫反应中发挥作用。

研究进一步揭示了GLO2下调的分子机制：在NF-κB诱导下，三戊三酚（Tristetraprolin，TPP）作为一种介导mRNA降解的ARE结合蛋白被激活，与GLO2 mRNA的ARE区域结合，促进GLO2 mRNA的降解。

图 1 TTP 与 GLO2 mRNA 结合并介导其降解

2. GLO2下调诱导SLG积累和D-乳酰化修饰

此前研究表明，GLO2主要通过水解SLG再生谷胱甘肽（GSH）并产生D-乳酸。本研究发现免疫激活后，GLO2水解酶活性急剧下降，从而导致GLO2底物SLG在活化的巨噬细胞中显著积累。

为探究SLG参与乳酰化调控模式，研究进一步借助景杰生物提供的L-/D-乳酰化和羧乙基化修饰泛抗体证实SLG积累导致活化巨噬细胞和树突状细胞的D-乳酰化修饰水平升高，而L-乳酰化、羧乙基化修饰无显著变化。

此外，活化巨噬细胞中D-乳酰化修饰的调控酶（“Writer”和“Eraser”）以及乳酸脱氢酶均无显著变化，说明D-乳酰化修饰增强主要是由于GLO2抑制诱导的SLG积累，而非调控酶表达水平的变化。

为探索SLG参与D-乳酰化修饰的机制，研究对活化与否的巨噬细胞进行了乳酰化修饰组学分析，共鉴定到901种蛋白质和2255个乳酰化修饰位点。进一步发现并验证半胱氨酸在乳酰化修饰位点周围显著富集，表明相邻的半胱氨酸残基参与SLG诱导乳酰化修饰过程。

图2 GLO2下调诱导SLG积累和D-乳酰化修饰

3. D-乳酰化可有效减弱免疫激活和炎症反应

乳酰化修饰组学结果显示差异蛋白主要富集在免疫激活和炎症途径，参与免疫反应的几种关键蛋白在高度保守的赖氨酸位点发生了乳酰化修饰，包括RelA、RIG-I、IFIT3、STAT1和MAPK1，其中RelA的乳酰化修饰变化最为显著，修饰位点为K310。研究进一步利用景杰生物提供的L-/D-乳酰化和羧乙基化修饰泛抗体证实RelA发生的是D-乳酰化修饰。

为了进一步明确RelA K310la的功能作用，研究通过点突变（K to R）、免疫印记、免疫共沉淀等实验证实RelA K310la通过抑制NF-κB活化，从而抑制免疫激活和炎症信号传导。

图3 D-乳酰化有效减弱免疫激活和炎症反应

4. GLO2反馈轴在体外和体内协调免疫激活和炎症

为了深入探究GLO2在免疫反应和免疫疾病中的作用，研究利用多种小鼠模型证实GLO2遗传缺陷显著影响了免疫炎症信号传导，尤其是TBK1和NF-κB通路。同时，在人免疫细胞中，抑制GLO2减少了IFNγ的分泌，表明GLO2反馈轴在先天性和适应性免疫细胞中发挥作用。以上结果均证实GLO2反馈轴抑制人类和小鼠的炎症和免疫激活。

最后，研究探究了GLO2小分子抑制剂DiFMOC-G在炎症和自身免疫性疾病的临床应用意义。在小鼠模型和细胞模型中证实DiFMOC-G给药减弱了病菌攻击小鼠的血清炎性细胞因子和干扰素水平，且衰老相关慢性分泌（SACS）水平显著降低。以上结果说明DiFMOC-G作为GLO2小分子抑制剂或在炎症和自身免疫性疾病中发挥重要的作用。

图4 GLO2反馈轴在体外调节炎症反应和免疫激活

综上所述，研究基于乳酰化修饰组学数据揭示了活化巨噬细胞中，GLO2/SLG/D-乳酰化修饰调控免疫代谢的机制，并引入GLO2的小分子抑制剂或作为炎症和自身免疫疾病的药物为疾病治疗提供新思路和验证。研究成果拓宽了我们对D-乳酸和D-乳酰化修饰的基本认识，为开发免疫代谢治疗策略提供了重要的理论基础和实验参考。

景杰评述

此前研究发现L-乳酰化、D-乳酰化分别以不同的方式调控肝细胞进展（冰与火之歌！L-乳酸与D-乳酸以不同模式调控肝细胞癌）。继2019年芝加哥大学赵英明教授发现乳酰化修饰之后；2024年赵英明教授研究团队与景杰生物合作，成功区分并鉴定了乳酰化修饰的三种修饰异构体：L-乳酰化修饰、D-乳酰化修饰和羧乙基化修饰（Nat Chem Biol | 芝加哥大学赵英明团队揭示L-乳酰化是最主要的乳酰化修饰）。自此，乳酰化修饰研究的深度和广度进一步拓宽。

在该研究中D-乳酰化修饰作为桥梁将免疫和代谢相联系，并首次揭示了SLG通过非酶促反应，将乳酰基团借助邻近的半胱氨酸转移至赖氨酸侧链介导D-乳酰化修饰机制。证实了受D-乳酰化修饰调控的免疫相关关键蛋白RelA K310la在免疫代谢中发挥重要作用。值得一提的是，关于D-乳酰化修饰研究还较少，未来不只是免疫领域，肿瘤研究等其他领域中D-乳酰化修饰研究都具有巨大的研究潜力和拓展空间！

景杰生物现已全面提供L-乳酰化修饰、D-乳酰化修饰泛抗体，可特异性识别L-/D-乳酰化修饰，更真实、精确揭示L-/D-乳酰化修饰的相关功能与分子机制。此外，景杰生物可提供“从WB预筛选，乳酰化修饰组学分析，到运用丰富的乳酰化修饰位点特异性抗体进行功能验证，再到后续的CUT&Tag分析”等全流程服务，如果您想了解景杰生物研究产品和服务的更多信息，可咨询景杰生物销售工程师、或拨打科服热线400-100-1145。

参考文献：

Qihang Zhao, et al. 2025. Nonenzymatic lysine d-lactylation induced by glyoxalase II substrate SLG dampens inflammatory immune responses. Cell Res.

来源：景杰生物