文章核心观点 - 肥胖通过重塑巨噬细胞的核苷酸代谢，导致NLRP3炎症小体过度激活和炎症失控，从而加速2型糖尿病、脂肪肝等慢性疾病进展[3] - 研究发现dNTP水解酶SAMHD1是抑制NLRP3炎症小体激活的关键内在因子，其功能在肥胖状态下因磷酸化修饰而受损[3][14] - 靶向阻断dNTP向线粒体的转运，可以逆转肥胖相关的炎症过度激活，为治疗肥胖相关代谢疾病提供了新的潜在策略[4][16][18] 肥胖与慢性炎症的关联 - 肥胖已成为全球重大公共卫生危机，与2型糖尿病、代谢功能障碍相关脂肪性肝病、心血管疾病、神经退行性疾病及癌症等多种慢性疾病密切相关[3][6] - 肥胖的一个显著特征是持续的低度炎症，这种状态会加剧相关疾病的发展，但其与免疫失调的确切分子机制此前尚不清楚[3][6][7] NLRP3炎症小体的作用机制 - NLRP3炎症小体是免疫系统的重要组件，主要存在于巨噬细胞中，作为细胞内部危险信号的“警报器”[9] - 当被激活时，NLRP3炎症小体会触发促炎细胞因子（如IL-1β）的产生，这些因子在肥胖状态下会破坏胰岛素信号，加剧脂肪和肝脏炎症[9] - 研究比较发现，肥胖者来源的巨噬细胞对NLRP3激活信号反应过度，产生的IL-1β远超正常水平，高脂饮食喂养的小鼠也表现出相同现象[9] 线粒体DNA的核心作用 - 线粒体DNA是炎症的“点火器”，当线粒体受损时，氧化的线粒体DNA会释放到细胞质中，从而激活NLRP3炎症小体[11] - 肥胖者的免疫细胞中线粒体DNA数量明显增加，且新合成的线粒体DNA更容易被氧化，成为氧化线粒体DNA的主要来源[11] - 用药物清除线粒体DNA或抑制其与NLRP3的结合，可以逆转肥胖相关的炎症过度激活现象[12] SAMHD1蛋白的功能与失调 - SAMHD1蛋白是一种高度保守的dNTP水解酶，负责维持细胞内核苷酸平衡，是防止炎症过度激活的关键“刹车”系统[14] - 肥胖会导致SAMHD1发生磷酸化修饰，使其功能受损，表现为肥胖者免疫细胞中SAMHD1磷酸化水平升高，而有功能活性的SAMHD1四聚体形成减少[14] - 敲除小鼠和斑马鱼的SAMHD1基因后，即使在没有肥胖的状态下，动物也表现出NLRP3炎症小体的过度激活和类似的炎症反应[14] 肥胖导致的代谢重编程 - 肥胖改变了免疫细胞的代谢规则，当SAMHD1功能受损后，细胞质中积累的dNTP可通过线粒体核苷酸转运蛋白进入线粒体，绕过了正常的CMPK2依赖的核苷酸补救途径[16] - 这条新路径为线粒体DNA合成提供了大量原料，驱动了不受控制的线粒体DNA合成，进而产生过量的氧化线粒体DNA，最终导致NLRP3炎症小体过度激活[16] - 研究证实，阻断dNTP进入线粒体，可以逆转肥胖相关的炎症过度激活[16] 潜在的治疗策略与临床前景 - 在SAMHD1功能缺失的小鼠模型中，高脂饮食会引发胰岛素抵抗、脂肪肝和肝纤维化等代谢异常，而通过药物阻断dNTP进入线粒体可有效缓解这些症状[18] - 在人类细胞中验证发现，来自肥胖者的免疫细胞同样存在dNTP积累和线粒体DNA合成增加的特点，通过基因编辑技术抑制核苷酸转运蛋白可恢复正常的炎症反应水平[18] - 这意味着靶向该通路的新型疗法可能有效缓解肥胖相关的慢性炎症和代谢疾病，例如开发特异性阻断线粒体dNTP转运的小分子化合物[18]