客觀日本

九州大學闡明生物鐘蛋白BMAL1促進發炎的新機制

2026年07月10日 生物醫藥

此前已知生物體內具有體內時間可調控免疫細胞,但其詳細機制尚不明確。九州大學研究生院藥學研究院的鶴田朗人講師、松永直哉教授、小柳悟教授、大戶茂弘特命教授等人組成的研究團隊發現,承擔生物鐘核心功能的BMAL1蛋白可與存在於過氧化酶體中的脂肪酸分解酶MFP2相結合,將MFP2轉運入細胞核內,由此生成乙酰CoA,並通過活化轉錄因子NF-κB,誘導巨噬細胞向促炎性(M1型)轉化。有關研究成果已發表在期刊《Cell Reports》上。

title

圖1 研究發現,生物鐘蛋白BMAL1將過氧化酶體酶MFP2轉運至細胞核內,核內生成的乙酰CoA通過NF-κB活化促進巨噬細胞發炎。(供圖:九州大學, Created in BioRender. Tsuruta, A. (2026)

時鐘基因對發炎的影響早已為人所知,例如,風濕病會出現晨僵症狀。為此,甾體類、非甾體抗炎藥(NSAIDs)等多種抗炎藥物相繼得到研發,但仍有多種疾病的發炎無法得到抑制,亟需開發基於新作用機制的抗炎藥物。

為解析發炎應答與近日節律機制之間的關聯、揭示新的發炎調控機制,研究團隊重點聚焦巨噬細胞,自約10年前起便持續開展了研究工作。

首先,研究團隊持續13周向對照組小鼠與巨噬細胞選擇性BMAL1敲除小鼠給予含二乙基亞硝胺(DEN)的飲水,結果發現,發炎標誌物與肝癌標誌物在敲除小鼠中均受到抑制。換言之,研究發現巨噬細胞的BMAL1可促進發炎,促進肝癌發病。

為闡明這一機制,研究團隊通過質譜法分析了與BMAL1結合的核內蛋白,發現過氧化酶體(胞器的一種)中的β氧化酶MFP2可與BMAL1結合併被轉運至核內。MFP2是在過氧化酶體中分解極長鏈脂肪酸,並生成參與蛋白質功能調控與能量生成的乙酰CoA的酶。

測定MFP2缺陷巨噬細胞株的核內乙酰CoA含量後發現,其水平較正常細胞顯著減少。已知發炎轉錄因子NF-κB的組成蛋白p65,可通過以乙酰CoA為受質的乙醯化修飾提升活性。MFP2缺陷巨噬細胞中,NF-κB的功能確實出現了下降。

這一結果揭示,此前一直被認為僅在過氧化酶體中發揮功能的MFP2由BMAL1轉運入核的這一機制,可促進巨噬細胞的發炎反應,加速慢性肝炎向肝癌進展。此外研究還發現,核內MFP2含量表現出BMAL1依賴性的近日節律;在小鼠肝臟中,核內BMAL1較多的時段,核內MFP2也有所增加。

鶴田講師表示:「我們希望通過利用該機制的時間依賴性,結合考慮適宜給藥時機的時間藥物療法(chronotherapy),持續推動針對發炎性疾病與癌症的新治療策略開發。此外,我們已鑑定出可抑制核內MFP2功能的物質,後續將在人類巨噬細胞與患者組織中推進驗證,助力治療藥物研發。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Cell Reports
論文:The circadian clock component BMAL1 enhances inflammatory response of macrophages by nuclear translocation of peroxisomal β-oxidation enzyme MFP2
DOI:10.1016/j.celrep.2026.117480