【问题】 全球约5.37亿糖尿病患者面临更高的病毒感染风险,但其更深层的原因长期未明。临床上也发现,新冠感染者的血糖水平与病情严重程度呈正有关,传统解释难以完整说明这种联系。 【原因】 研究团队通过多组学分析发现,高血糖会增强细胞糖酵解,促使关键酶PKM2催化生成过量丙酮酸。有一点是,这些代谢产物不仅用于能量转换,还会对STAT1蛋白第201位赖氨酸发生共价修饰,形成一种新的“丙酮酰化”标记。结构生物学证据显示,这种修饰会像“分子锁”一样阻断STAT1与STAT2结合——而两者结合是启动I型干扰素信号、进而激活数百种抗病毒基因的关键步骤。 【影响】 动物实验显示,携带抗修饰突变(K201R)的小鼠在病毒感染时免疫防御更强:病毒载量降低40%,存活率提高2.3倍。人类样本分析也发现,血糖偏高者外周血细胞中STAT1丙酮酰化水平升高32%,抗病毒基因表达降至正常组的65%。这个结果为“糖尿病—感染”相互加重的循环提供了直接的分子层证据。 【对策】 研究提出三条干预思路:抑制PKM2酶活性、开发针对丙酮酰化位点的阻断剂、优化现有干扰素治疗的给药时机。团队还发现,二甲双胍等降糖药可间接降低STAT1修饰水平,为老药新用提供了线索。 【前景】 该成果为“代谢免疫学”研究提供了新的切入点。据项目组介绍,团队已与华西医院合作开展临床转化研究,计划在三年内完成靶点验证。国际同行认为,从代谢物层面调控免疫反应的思路,可能对癌症、自身免疫病等重大疾病的治疗带来启发。
这项研究更厘清了代谢与免疫之间的关键连接,把糖代谢异常与免疫功能受损联系到明确的分子机制上,为理解多类疾病的发生发展提供了新视角;在全球传染病防控压力仍然存在的背景下,此发现对提升高血糖人群的抗感染能力具有现实意义。随着临床转化研究推进,未来有望为糖尿病患者的感染防治与免疫增强提供更精准的干预策略。