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清华大学生命科学学院的江鹏研究组近日在《自然-微生物学》期刊上发表了一项具有重要意义的研究，揭示了巨噬细胞如何通过代谢重塑以增强抗病毒防御能力。研究表明，巨噬细胞可以通过代谢重编程灵活应对体内外环境的各种压力，其中天冬氨酸–精氨基代琥珀酸支路（AAS）在这一过程中发挥了重要作用。
在此次研究中，研究人员深入探索了巨噬细胞在面对病毒感染时进行的代谢调整机制。江鹏团队此前的研究已经发现尿素循环的代谢异常与肿瘤及巨噬细胞的命运息息相关。在最新的研究成果中，他们通过多种前沿技术，揭示了巨噬细胞内两个重要代谢循环——尿素循环与三羧酸循环（TCA）如何在病毒侵袭的初期协同重构，形成一个称为天冬氨酸–精氨基代琥珀酸（AAS）的代谢通路。通过RNA测序、非靶向代谢组学分析和同位素示踪技术，研究证实了胞质中的精氨基代琥珀酸合成酶（ASS1）在驱动这一通路中发挥着关键作用，进而促进了延胡索酸的生成，并激活炎症信号传导。
功能实验的结果表明，若巨噬细胞中缺失ASS1，则会显著降低细胞内延胡索酸的水平，进而抑制干扰素-β（IFN-β）的表达，并削弱线粒体的呼吸功能。此外，研究发现病毒感染以及外源性延胡索酸酯的补充能够通过促进线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS）的琥珀酸化，激活视黄酸诱导基因-I样受体（RIG-I样受体）信号路径，从而显著增强IFN-β的表达。该研究验证了这一机制不仅普遍存在于囊泡性口炎病毒（VSV）感染中，还在仙台病毒及甲型流感病毒等多种病毒感染中得到广泛验证。
更具启示意义的是，研究发现感染埃博拉病毒的患者单核细胞中ASS1的表达同样上调，而在ASS1缺失的鼠类模型中，VSV感染后干扰素应答能力受到显著削弱。这说明由ASS1驱动的代谢重塑机制在调控抗病毒的先天免疫中具有关键作用，也为通过代谢途径干预免疫调控提供了新的可能性。
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