【Cell子刊】浙江大學李蘭娟團隊發(fā)表最新綜述

導讀：色氨酸（Trp）代謝主要涉及犬尿氨酸、5-羥色胺和吲哚途徑。通過Trp代謝產(chǎn)生的多種生物活性化合物可以調(diào)節(jié)各種生理功能，包括炎癥、代謝、免疫反應和神經(jīng)功能。新出現(xiàn)的證據(jù)支持TRP代謝紊亂與疾病之間存在密切關系。Trp代謝物的水平或比率與許多臨床特征顯著相關。此外，研究表明，可以通過調(diào)節(jié)Trp代謝來控制疾病進展。吲哚胺-2，3-雙加氧酶、Trp-2，3-雙加氧酶、犬尿氨酸-3-單加氧酶和 Trp 羥化酶是對 Trp 代謝至關重要的限速酶。這些關鍵的調(diào)節(jié)酶可以靶向治療包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病。

6月22日，浙江大學李蘭娟及Lu Juan共同在《Cell Metabolism》上發(fā)表題為“Tryptophan metabolism in health and disease”的綜述論文，該文總結(jié)并歸納了色氨酸在健康和疾病中的代謝情況及其臨床應用的最新研究進展。

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1550413123002140

研究背景

 01 

在人類中，色氨酸（Trp）是一種必需氨基酸，僅能通過飲食來源獲得。它在蛋白質(zhì)生物合成中起著至關重要的作用，并作為合成多種重要生物活性化合物的前體。Trp 影響各種病理生理過程，包括神經(jīng)元功能、代謝、炎癥反應、氧化應激、免疫反應和腸道穩(wěn)態(tài)。

人體中的色氨酸水平取決于食物攝入量和幾種色氨酸代謝途徑的活性。色氨酸可以在中樞神經(jīng)元和腸嗜鉻細胞中轉(zhuǎn)化為5-羥色氨酸(5-HTP)和5-羥色胺(5-HT)它是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)適應性反應和對環(huán)境變化的反應，如睡眠、認知和攝食行為。色氨酸是血清素的唯一前體，血清素是參與調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)傳遞和腸道生理功能的關鍵單胺神經(jīng)遞質(zhì)。此外，色氨酸可代謝為犬尿氨酸、色胺和吲哚，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌和腸道免疫反應。腸道微生物對色氨酸代謝的影響成為調(diào)節(jié)色氨酸代謝的重要驅(qū)動力。

通過Kyn、5-HT和吲哚途徑的色氨酸代謝概述

越來越多的研究表明，Trp代謝失調(diào)在疾病發(fā)病機制中起作用。據(jù)報道，TRP代謝廣泛參與消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和其他疾病的發(fā)生和發(fā)展。Kyn水平和血漿Kyn/Trp比值主要與各種疾病的臨床特征和不良臨床結(jié)局有關。TRP 代謝及其關鍵酶影響各種細胞生物學功能，包括免疫反應、細胞增殖和通過與下游分子或途徑相互作用的遷移。此外，這些研究為靶向Trp代謝治療疾病提供了一定的理論依據(jù)。IDO、TDO、犬尿氨酸-3-單加氧酶（KMO）和 Trp 羥化酶（TPH）是Trp代謝中的限速酶。對這些關鍵酶抑制劑的研究已經(jīng)取得了相當大的進展。涉及Trp代謝的靶向治療為治療疾病提供了一種新的和潛在的有利治療策略。

TRP代謝

 02 

Trp是唯一含有吲哚結(jié)構(gòu)的氨基酸，其三種異構(gòu)體包括L-Trp，D-Trp和DL-Trp.L-Trp存在于人類和動物中。TRP可以通過腸上皮從食物中吸收，然后進入血液。血液中的大多數(shù)Trp與白蛋白結(jié)合，而少量的Trp保持游離。TRP及其代謝物參與更新血漿蛋白和合成煙酸和褪黑激素。

Trp代謝紊亂可引起消化、神經(jīng)、呼吸、血液和其他系統(tǒng)的幾種疾病。腫瘤細胞中的TRP代謝極高，許多癌癥（如膠質(zhì)瘤，結(jié)直腸癌，肺癌和血液腫瘤）的Trp水平較低。TRP 代謝物水平與多種疾病的許多臨床特征密切相關，包括腫瘤和非腫瘤性疾病。

TRP 代謝可以影響各種病理生理過程，包括蛋白質(zhì)合成、炎癥、氧化應激和免疫反應。腸道衍生的Trp代謝物通過血液在全身傳播，并在包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)在內(nèi)的多個人體系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。此外，從中樞神經(jīng)系統(tǒng)釋放的Trp代謝物在調(diào)節(jié)神經(jīng)功能中至關重要。

研究結(jié)論

 03 

TRP 主要通過 Kyn、5-HT 和吲哚途徑代謝。腸道微生物群可以通過代謝物直接或間接調(diào)節(jié)Trp代謝。此外，一些研究表明，腸道微生物組通過調(diào)節(jié)Trp代謝來影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的進展。

總之，本文就色氨酸代謝在健康和疾病中的作用及機制進行了綜述。除此之外，還討論了色氨酸代謝抑制劑在治療癌癥中的臨床應用。該文指出，色氨酸代謝物是有希望的治療靶點，全面研究色氨酸代謝物的作用和調(diào)控機制，并促進其臨床應用十分重要。

參考資料：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1550413123002140

注：本文旨在介紹醫(yī)學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規(guī)醫(yī)院就診。

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