AbMole D-mannose D-甘露糖在椎间盘退行性变治疗中的潜力

AbMole|D-mannoseD-甘露糖在椎间盘退行性变治疗中的潜力椎间盘退行性变（IVDD）是一种全球范围内广泛存在的疾病，严重影响患者的生活质量。尽管当前治疗方法主要集中在缓解疼痛和支持神经健康，但这些方法往往无法直接针对IVDD的病理生理过程进行有效干预。近日由来自上海交通大学医学院附属上海市第九人民医院的Zheng‑LinDong,XinJiao,Zeng‑GuangWang等多名研究人员发表了题为《D-mannosealleviatesintervertebraldiscdegenerationthroughglutaminemetabolism》的文章。在该文章中，研究人员使用了AbMole的phosphataseinhibitors（M7528）产品。文章主要描述了关于D-mannose（D-甘露糖）在IVDD治疗中的潜在作用，揭示了其通过谷氨酰胺代谢缓解IVDD的新机制。在这项研究中，研究人员首先优化了D-mannose的浓度，以确保其在不影响细胞活性的前提下，最大限度地恢复髓核（NP）细胞的功能。随后，通过转录组分析，研究团队发现了D-mannose影响最显著的基因——硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）。为进一步验证TXNIP在D-mannose作用机制中的核心地位，研究采用了小干扰RNA（siRNA）技术，结果显示TXNIP是D-mannose发挥疗效的关键基因。为了深入探讨D-mannose与TXNIP之间的直接调控关系，研究团队进行了共定位分析、分子对接和过表达实验。这些实验不仅确认了D-mannose能够直接上调TXNIP的表达，还揭示了其作用途径的分子基础。此外，代谢组学技术的应用进一步确认了谷氨酰胺作为D-mannose影响的核心代谢物，为后续机制解析提供了重要线索。在体内外实验中，D-mannose均表现出了显著的抗分解代谢作用。通过抑制基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，D-mannose有效减缓了IVDD的进展。这一发现为D-mannose作为IVDD潜在治疗药物的研发提供了强有力的支持。图1甘露糖抑制用IL-1β处理的大鼠髓核（NP）细胞中的分解代谢研究揭示，D-mannose通过直接靶向转录因子MondoA上调TXNIP的表达，进而抑制了谷氨酰胺的代谢。TXNIP在这一过程中发挥了核心作用，通过减少MYC依赖的转录程序来降低谷氨酰胺转运体SLC1A5的表达，从而降低了细胞内谷氨酰胺的水平。这一发现为理解IVDD的代谢调控机制提供了新的视角。图2甘露糖通过调节TXNIP抑制分解代谢。谷氨酰胺代谢过程中产生的NH4+被发现是激活MAPK通路、诱导MMPs表达的关键因素。D-mannose通过减少NH4+的生成，有效抑制了MAPK通路的激活，进而抑制了MMPs的表达。这一发现为D-mannose抗分解代谢作用的分子机制提供了直接证据。图3谷氨酰胺通过NH4+介导的MAPK通路诱导分解代谢在大鼠模型中，椎间盘内注射D-mannose显著缓解了IVDD的症状，而注射谷氨酰胺则逆转了这一效果。此外，口服D-mannose同样实现了有效的治疗效果，且未观察到明显的全身毒性反应。这些发现不仅验证了D-mannose在IVDD治疗中的潜力，还为其作为口服治疗药物的临床应用提供了实验依据。图4甘露糖缓解IVDD的示意图。D-mannose作为一种天然存在的单糖，具有良好的生物安全性和口服利用度。其在IVDD治疗中的潜在应用为患者提供了更为便捷、有效的治疗选择。相比传统治疗方法，口服D-mannose不仅避免了手术的创伤和风险，还提高了患者的依从性。未来，随着对D-mannose作用机制的深入研究，我们有理由相信其将在IVDD的治疗中发挥更加重要的作用。同时，针对D-mannose的临床试验也将进一步验证其在不同患者群体中的疗效和安全性，为IVDD的治疗带来新的希望。综上所述，D-mannose通过调控TXNIP和谷氨酰胺代谢在IVDD治疗中展现出了巨大的潜力