近日，中南大學生命科學學院、湘雅二醫院等團隊聯合在國際血液專業權威期刊《血液學》（Haematologica）在線發表了題為“賴氨酸琥珀酰化精確調控正常紅細胞生成（Lysine succinylation precisely controls normal erythropoiesis）”的研究論文。該研究全面揭示了紅細胞分化過程中蛋白質琥珀酰化的情況，為紅系生理和病理研究提供了重要信息。中南大學生命科學學院劉靜教授、梁龍副教授以及中南大學湘雅二醫院血液科盛岳教授為論文共同通訊作者，生命科學學院博士研究生胡彬和龔晗為該論文的共同第一作者。

紅細胞（RBC）是血液中數量最多的一種血細胞，主要功能是運輸和交換氧及二氧化碳。紅系發育異常將導致紅系相關疾病的發生，如地中海貧血和骨髓增生異常綜合征等。蛋白質琥珀酰化修飾是指琥珀酰基團供體通過酶學或者非酶學的方式將琥珀酰基團共價結合到底物蛋白質的賴氨酸殘基的過程。它參與了很多核心能量代謝途徑，影響線粒體中的代謝過程，對線粒體失調相關疾病的研究具有重要價值。

該研究通過檢測人類紅系細胞中多種酰基輔酶A（如乙酰基、琥珀酰基和丙二酰基等），發現琥珀酰輔酶A水平在紅系分化過程中顯著上調。質譜分析顯示，蛋白質琥珀酰化水平伴隨紅系分化逐步升高，而抑制這一修飾會顯著阻礙紅系分化進程。小鼠骨髓移植模型進一步證實，蛋白質琥珀酰化對體內紅細胞生成具有重要作用。通過對人臍帶來源的紅系祖細胞（HUDEP2）進行蛋白質組學與琥珀酰化組學分析，研究人員鑒定出939種琥珀酰化蛋白及3540個修飾位點。結合生物信息學分析與實驗驗證，研究首次確認細胞色素C（CYCS）是依賴琥珀酰化修飾調控紅細胞生成的關鍵調節因子。這一成果揭示了賴氨酸琥珀酰化的精確調控對紅細胞發育的重要性，并為紅系相關疾病的診斷與治療提供了新思路。

琥珀酰化組學模式圖

中南大學湘雅醫院、湖南大學、南華大學以及美國紐約血液中心等多家單位合作參與了本研究。該項目得到國家自然科學基金等項目的資助。