華西醫(yī)院疾病系統(tǒng)遺傳研究院龔萌團(tuán)隊(duì)與麻醉手術(shù)中心李濤團(tuán)隊(duì)揭示Mo2C納米酶治療纖維肌痛能量代謝分子機(jī)制

近日，華西醫(yī)院疾病系統(tǒng)遺傳研究院/疾病分子網(wǎng)絡(luò)前沿科學(xué)中心/蛋白組學(xué)-代謝組學(xué)平臺(tái)龔萌副研究員團(tuán)隊(duì)與麻醉手術(shù)中心/線粒體與代謝研究室李濤研究員團(tuán)隊(duì)合作，在Biomaterials（IF：15.304）發(fā)表文章“Integrated metabolomics revealed the fibromyalgia-alleviation effect of Mo2C nanozyme through regulated homeostasis of oxidative stress and energy metabolism”，首次發(fā)現(xiàn)Mo2C納米酶對(duì)利血平誘導(dǎo)產(chǎn)生的纖維肌痛具有治療作用，并首次借助綜合代謝組學(xué)技術(shù)揭示了纖維肌痛治療過程中的能量代謝分子機(jī)制。該研究認(rèn)為Mo2C納米酶具有作為纖維肌痛治療藥物的潛力，為纖維肌痛的臨床治療提供了新思路。

纖維肌痛（FM）是慢性肌肉和骨骼疼痛的最常見原因，目前在人群中發(fā)生概率呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。FM與疲勞、焦慮、抑郁、睡眠障礙和認(rèn)知功能障礙等因素有關(guān)，F(xiàn)M患者的生活質(zhì)量顯著下降，精神狀態(tài)也受到很大影響。自1990年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)制定了第一個(gè)FM診斷標(biāo)準(zhǔn)以來，F(xiàn)M被認(rèn)為是一種廣泛存在的慢性疼痛。目前FM幾乎影響了世界上5%的人口，且大多數(shù)有FM引發(fā)的一系列癥狀。FM內(nèi)源性和外源性因素的存在與相互作用使其成為一種非常復(fù)雜的疾病。然而，尚缺乏FM的新型治療方法且基于分子水平的詳細(xì)機(jī)制仍不清楚。

該研究發(fā)現(xiàn)Mo2C納米酶在小鼠模型中表現(xiàn)出對(duì)利血平誘導(dǎo)產(chǎn)生的FM的治療作用；同時(shí)，對(duì)該FM模型樣品進(jìn)行了基于氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的綜合代謝組學(xué)研究，揭示了治療過程中的能量代謝分子機(jī)制。

該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)Mo2C納米酶可以模擬超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽氧化酶（GPx）和過氧化氫酶（CAT）去除血漿中過量的活性氧簇（ROS），并有效促進(jìn)FM模型中與能量代謝相關(guān)的代謝，包括糖酵解、檸檬酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑、脂肪酸生物合成和代謝以及脂質(zhì)生物合成和代謝，同時(shí)該效應(yīng)也是Mo2C納米酶抑制氧化應(yīng)激和線粒體功能障礙的一個(gè)重要因素。經(jīng)Mo2C納米酶治療后，F(xiàn)M小鼠模型的多項(xiàng)生理指標(biāo)在行為學(xué)、組織學(xué)和形態(tài)學(xué)水平上也達(dá)到了與正常小鼠相似的穩(wěn)態(tài)。綜合代謝組學(xué)研究結(jié)果也表明，Mo2C引起的代謝改變主要表現(xiàn)在氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸、磷脂、溶血磷脂和甘油脂水平的變化，而Mo2C優(yōu)良的生物活性在治療FM過程中起著至關(guān)重要的作用。

該研究進(jìn)一步認(rèn)為Mo2C納米酶治療FM的過程可分為以下幾步：①M(fèi)o2C在血液輸送過程中催化清除血漿中過量的ROS；②Mo2C促進(jìn)腓腸肌從ROS誘導(dǎo)的損傷和氧化應(yīng)激中恢復(fù)；③保護(hù)細(xì)胞膜以降低促炎細(xì)胞因子的水平；④抑制線粒體損傷；⑤恢復(fù)體內(nèi)代謝穩(wěn)態(tài)。

基于上述結(jié)果，研究認(rèn)為Mo2C納米酶具有作為FM治療藥物的潛力，其有效清除生物體內(nèi)ROS以維持體內(nèi)的正常代謝穩(wěn)態(tài)可能是關(guān)鍵機(jī)制之一。雖然研究存在Mo2C納米酶難以從動(dòng)物血管中清除的局限，但基于研究結(jié)果，可利用Mo2C納米酶在體外去除血液制品中的ROS或開發(fā)可生物降解的納米酶，以減少可能產(chǎn)生的不良反應(yīng)。

該研究利用綜合代謝組學(xué)技術(shù)揭示了Mo2C納米酶治療FM過程中的能量代謝分子機(jī)制，是拓展Mo2C納米酶生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的重要嘗試，而Mo2C納米酶對(duì)FM的治療機(jī)制也為FM的臨床治療提供了新的思路。

蛋白組學(xué)-代謝組學(xué)平臺(tái)張定坤助理研究員、線粒體與代謝研究室博士蔣玲為共同第一作者，蛋白組學(xué)-代謝組學(xué)平臺(tái)龔萌副研究員、線粒體與代謝研究室李濤研究員為共同通訊作者。該研究工作得到了疼痛科肖紅教授和疾病系統(tǒng)遺傳研究院沈百榮教授的指導(dǎo)。