哮喘是一种具有高度异质性的复杂疾病，目前很难提出针对哮喘特定亚型的治疗方法。糖蛋白在哮喘不可或缺的病程 (如炎症、组织重塑和修复) 中起到关键作用。一篇发表在Biomolecules 期刊中题为“The Exploitation of the Glycosylation Pattern in Asthma: How We Alter Ancestral Pathways to Develop New Treatments”的综述将重点放在了蛋白质糖基化这一在哮喘中被激活的过程上。研究哮喘的糖基化模式和参与糖基化的酶有助于对患者进行分层和开发个性化治疗。
蛋白质糖基化
蛋白质糖基化是最古老和最复杂的翻译后修饰之一，包括N-连接的糖基化和O-连接的糖基化，共同影响超过50%的已知蛋白质。蛋白质糖基化的变化通过调节生物过程来促进疾病的发病机制 (图1)。慢性炎症导致气道重塑是包括哮喘在内的许多自身免疫性和代谢性疾病的主要特征。最近的研究描述了糖基化在许多病理生理条件下的改变，然而对其机理的深入了解仍然缺乏，其中许多过程包括分子通路和炎症反应的微调。而炎症反应是哮喘发病不可或缺的因素。因此，本文讨论了受糖基化状态改变影响的特定免疫细胞亚群，并解释这些变化如何影响它们在病理过程中的功能。
图1. 蛋白质糖基化的变化决定了哮喘中免疫细胞的功能和迁移。
哮喘中的关键糖蛋白
跟踪糖基化变化有助于了解包括哮喘在内的炎症性疾病的进展。哮喘的特征之一是粘液分泌过多，而粘液是由糖蛋白构成的。广泛报道的哮喘相关上皮糖基化变化涉及岩藻糖基化、末端β-连接半乳糖的特异性改变、N-糖分支、总GlcNAc、硫酸化半乳糖和聚-N-乙酰-乳糖胺 (poly-LacNAc)。然而，糖诱导的确切机制尚未明确确定。
糖酶抑制剂有望治疗哮喘
将特异性糖酶抑制剂作为治疗哮喘的一种有前途的途径的潜力尚未得到充分发掘，但癌症和纤维化等疾病中已出现了以糖酶为靶点的临床阶段药物。表1中举例说明了与哮喘发病机制特有的炎症通路有关的糖基化酶。
表1. 哮喘中失调的关键酶/选择素及其糖蛋白底物。
结语
在开发哮喘疗法的过程中，有必要考虑糖基化问题。特定细胞亚群或蛋白质组中N-糖基化模式改变的广泛影响正处于早期开发阶段，有望成为诊断哮喘和其他呼吸系统疾病的潜在标志物。某些细胞特异性蛋白质的糖基化失调应受到集体监测，它们可能成为未来哮喘诊断、风险评估和严重程度验证的标志物。
本文出自 Biomolecules 期刊：https://www.mdpi.com/2763008
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/biomolecules
Biomolecules 期刊介绍
主编：
Lukasz Kurgan, Virginia Commonwealth University, USA;
Peter E. Nielsen, University of Copenhagen, Denmark
期刊旨在发表包括生物活性和生物源性物质的结构和功能，具有生物学和医学意义的分子机制以及生物材料及其应用等在内的高水平文章。
2023 Impact Factor：4.8
2023 CiteScore：9.4
Time to First Decision：18.4 Days
Acceptance to Publication：2.7 Days
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