衣康酸的生物学功能有哪些？

衣康酸是一种有机不饱和二羧基酸，是线粒体三羧酸（TCA）循环产生的重要代谢产物。1836年，瑞士化学家SamuelBaup首次在柠檬酸蒸馏产品中发现了衣康酸。目前，衣康酸的生产主要是通过微生物合成途径实现的，可以生产衣康酸的微生物主要包括丝状真菌、酵母、担子真菌、细菌等。直到2011年，在哺乳动物免疫细胞中才首次发现了衣康酸的生物合成。2013年，哺乳动物衣康酸的生物合成途径才首次被揭示出来。

1、衣康酸的抗菌功能

衣康酸是通过抑制细菌异柠檬酸裂解酶（ICL）活性发挥抗菌作用的。ICL是乙醛酸循环中的关键酶，且乙醛酸循环不存在于动物体内，但却是细菌生存的关键。当处于慢性感染状态时，细菌营养代谢发生明显改变，即优先利用脂肪酸β-氧化产生的碳源。同时，细菌糖酵解效应降低，乙醛酸循环效应提升，以维持TCA循环和通过糖异生途径吸收碳源。某些病原菌（如肺结核分枝杆菌、肠道沙门氏菌）在动物体内存活的关键正是由于ICL的作用，而且ICL只存在于原核生物、低等真核生物和植物中，因此ICL是研发抗菌药物的一个理想靶点。

2、衣康酸是新的抗肿瘤靶点

与正常机体细胞相比，肿瘤细胞消耗大量的葡萄糖，释放糖酵解代谢产物，具有较高的糖酵解速率。肿瘤细胞与Ｔ细胞竞争葡萄糖等养分，而且其代谢产物（如乳酸），参与巨噬细胞极化作用，提升血管内皮生长因子含量和精氨酸酶活性，促使机体巨噬细胞向肿瘤细胞方向转变。这种极化作用通过改变葡萄糖代谢的关键信号，促使细胞发生代谢重组。研究表明，患肿瘤小鼠的巨噬细胞中衣康酸水平显著提升，在肿瘤形成过程中起着重要的作用，同时利用慢病毒短发夹RNA（shRNA）技术阻止肿瘤细胞衣康酸的生成，结果证实衣康酸是通过OXPHOS途径产生的活性氧（ROS）促进肿瘤生长，同时伴随着ROS激活肿瘤细胞丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路。因此，以衣康酸和ROS为靶点的细胞代谢基础的抗肿瘤治疗手段具有广泛的应用前景。

3、衣康酸的抗病毒功能

目前研究表明，衣康酸不是直接发挥抗病毒功能的，而是通过细胞代谢重组的方式间接完成的。细胞病毒识别受体主要包括ＤＮＡ感受器环磷酸鸟苷－腺苷酸合成酶（cGAS）和RNA感受器视黄酸诱导基因和黑色素瘤分化基因。cGAS通过转接蛋白干扰素基因刺激因子（STING）发挥信号转导作用，促进干扰素α/β（IFNα/β）等抗病毒细胞因子的产生，发挥抗病毒作用。适量的IFNα/β有助于保护细胞抵抗病毒感染，但是过量的IFNα/β导致细胞发生病理变化。

展望

随着哺乳动物体内合成途径被揭示出来，衣康酸的多生物学功能特性逐渐引起了人们的兴趣。机体受到病原侵袭或应激时，细胞合成并分泌的衣康酸在免疫调节、抗氧化、抗菌、抗病毒等方面发挥着重要的作用，有望在生物医药、生物材料、食品安全等方面得到广泛的应用。另外，通过抑制PFK2和SDH活性，衣康酸调控机体营养代谢功能的机制尚需进一步深入研究。在畜禽养殖方面，衣康酸是否能够提高畜禽抗应激能力和生产性能值得进一步研究，以期促进畜禽养殖业的健康发展。