玫瑰痤疮是一种常见的慢性炎症性皮肤病,以面部红斑、毛细血管扩张和炎症反应为主要特征,严重影响患者生活质量。目前临床治疗红斑主要依靠溴莫尼定等血管收缩剂,但存在疗效短暂、停药后反跳性红斑以及接触性皮炎等副作用。血管异常扩张是玫瑰痤疮红斑的核心病理机制,但调控血管收缩的分子机制尚不明确。近年来,代谢物在血管功能调控中的作用日益受到关注,探索代谢物如何影响皮肤血管功能可能为玫瑰痤疮治疗提供新思路。
2026年3月6日,中南大学湘雅医院李吉教授、邓智利研究员及山东大学高等医学研究院孙金鹏教授、郭璐璐教授作为共同通讯作者在《Cell》期刊发表了题为《Metabolite-gated vascular contractility switch: OXGR1 activation mechanism enables agonist therapy for rosacea erythema》的研究论文。该研究通过临床代谢组学分析结合功能验证,发现三羧酸循环中间代谢物α-酮戊二酸(α-KG)可作为内源性血管收缩调节剂,通过激活血管平滑肌细胞上的OXGR1受体,启动Gq信号通路,促进肌球蛋白轻链9磷酸化,从而增强血管收缩能力,改善玫瑰痤疮红斑症状。
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研究人员首先通过免疫组化染色发现,OXGR1特异性表达在皮肤血管平滑肌细胞上,而非血管内皮细胞。利用血管平滑肌细胞特异性Oxgr1基因敲除小鼠模型,发现外源性α-KG治疗能显著改善LL37诱导的玫瑰痤疮样小鼠模型的红斑、血管扩张和炎症浸润,但这种保护效应在Oxgr1敲除小鼠中完全消失。进一步机制研究表明,α-KG通过OXGR1激活Gq蛋白,进而上调MLCK表达并促进MYL9磷酸化,增强血管平滑肌细胞收缩功能。Gq抑制剂处理或血管平滑肌细胞特异性Gq敲除均可阻断α-KG的治疗效果。
通过冷冻电镜技术,研究人员解析了OXGR1在无配体状态、结合α-KG、结合衣康酸以及结合合成激动剂A-1四种状态下的高分辨率结构。结构分析显示,OXGR1具有独特的双口袋配体识别模式,其中α-KG和衣康酸结合在由TM3-7和ECL2构成的酸性口袋中。α-KG通过与R110、H114、R288等残基形成电荷相互作用,以及与L186主链胺形成氢键,实现对受体的激活。
基于结构信息,研究人员通过虚拟筛选获得了高选择性OXGR1激动剂A-1。功能实验显示,A-1激活OXGR1的效能比α-KG提高约60倍,且对同家族受体GPR91无明显激活作用。结构分析表明,A-1的二氢噻吩环与F113形成的π-π堆积作用是其高效力和高选择性的关键。在玫瑰痤疮小鼠模型中,A-1局部应用能显著改善红斑和血管扩张,疗效与临床一线药物溴莫尼定相当。值得注意的是,停药后溴莫尼定组出现明显的反跳性红斑加重,而A-1和α-KG组则维持稳定疗效,显示出更好的安全性。
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