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The role of amino acid metabolism in autoimmune hepatitis - 22/03/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116452 
Xiaorong Xiang a, b, Qihong Li b, Jiajia Wan b, Chao Chen b, Mengmeng Guo b, Zhixu He c, Donghong Wang e, , Xu Zhao d, , Lin Xu b, c,
a Nanshan Class, Zunyi Medical University, Zunyi 563000, China 
b Guizhou Key Laboratory of Gene Detection and Therapy, Zunyi 563000, China 
c Innovation Center for Tissue Damage Repair, Ministry of Education, Zunyi, Guizhou 563000, China 
d Medical College of Guizhou University, Guiyang 550025, China 
e Department of Obstetrics and Gynecology, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou 563000, China 

Correspondence to: Department of Obstetrics and Gynecology, Zunyi Medical University, Zunyi, GuiZhou 563000, China.Department of Obstetrics and Gynecology, Zunyi Medical UniversityZunyiGuiZhou563000China⁎⁎Corresponding author.⁎⁎⁎Correspondence to: Department of Immunology, Zunyi Medical University, Zunyi, GuiZhou 563000, China.Department of Immunology, Zunyi Medical UniversityZunyiGuiZhou563000China

Abstract

Autoimmune hepatitis (AIH) is an inflammatory chronic liver disease with persistent and recurrent immune-mediated liver injury. The exact cause of AIH is still not fully understood, but it is believed to be primarily due to an abnormal activation of the immune system, leading to autoimmune injury caused by the breakdown of autoimmune tolerance. Although the pathogenesis of AIH remains unclear, recent studies have shown that abnormalities in amino acid metabolism play significant roles in its development. These abnormalities in amino acid metabolism can lead to remodeling of metabolic processes, activation of signaling pathways, and immune responses, which may present new opportunities for clinical intervention in AIH. In this paper, we first briefly outline the recent progress of clinically relevant research on AIH, focusing on the role of specific amino acid metabolism (including glutamine, cysteine, tryptophan, branched-chain amino acids, etc.) and their associated metabolites, as well as related pathways, in the development of AIH. Furthermore, we discuss the scientific issues that remain to be resolved regarding amino acid metabolism, AIH development and related clinical interventions, with the aim of contributing to the future development of amino acid metabolism-based as a new target for the clinical diagnosis and treatment of AIH.

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Graphical Abstract




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Highlights

Amino acid dysregulation has emerged as an important driver of autoimmune hepatitis.
Glutamine, cysteine and BCAAs plays a protective role in the development of AIH.
Tryptophan plays a double-edged role in the development of AIH.

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Abbreviation : AIH, Tregs, Kupffer, EAAs, NEAAs, CEAAs, GSH, NADPH, ROS, Gln, ASCT2, GLS, Glu, α-KG, GDH, SLC7A5, MTOR, IDH1, AST, ODC, MDA, NO, Nrf2, HO-1, SOD, Cys, NAC, CDO, CSA, GCL, γ-Glu-Cys, Trp, Kyn, AhR, AHRR, IDO, TDO, KYNA, XA, INOS, 3-NTY, SLC7A11, BCAAs, Leu, Val, Ile, BCAT, BCKAs, BCKD, 4-OI

Keywords : Autoimmune hepatitis, Amino acid metabolic dysregulation, Glutamine, Cysteine, Tryptophan


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