TAT-PBX1融合蛋白通过激活AMPK-TFAM通路减轻急性肺损伤的机制研究

本研究针对急性肺损伤（ALI）临床干预效果不佳的问题，开发了TAT-PBX1融合蛋白新技术。研究人员通过体内外实验证实，该蛋白能有效抑制LPS诱导的ROS积累和炎症因子释放，维持线粒体功能，并通过激活AMPKγ2-TFAM信号通路发挥肺保护作用。该研究为ALI治疗提供了新型候选药物，具有重要转化价值。

　　

急性肺损伤（ALI）作为危重症患者常见并发症，其病理特征表现为失控的肺部炎症和肺泡-毛细血管屏障破坏，临床缺乏有效治疗手段。当前药物治疗和疫苗策略在调控疾病进展方面效果有限，特别是氧化应激失衡和过度炎症反应构成ALI核心病理环节。在此背景下，研究者将目光投向具有抗氧化损伤潜力的PBX1蛋白，但传统病毒转导方式存在安全性局限，亟需开发新型递送策略。

本研究创新性构建TAT蛋白转导结构域与PBX1的融合蛋白，通过体外细胞实验（A549细胞系）和体内小鼠ALI模型，系统评估其治疗效果。关键技术包括：蛋白质工程构建TAT-PBX1融合表达系统、LPS诱导的ALI动物模型、炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）检测、线粒体超微结构电镜观察、ATP/NAD⁺/NADH能量代谢检测、Western blotting蛋白表达分析以及特异性信号通路抑制剂验证。

研究结果主要包含以下发现：

1. 1.

   体外验证实验表明，TAT-PBX1处理可显著降低LPS刺激的炎症因子水平，证实其抗炎效应

2. 2.

   体内实验证明，TAT-PBX1能有效缓解肺部ROS积累，改善氧化应激状态

3. 3.

   线粒体功能研究显示，该蛋白能维持线粒体形态完整，恢复ATP产量和NAD⁺/NADH比值

4. 4.

   分子机制研究发现，TAT-PBX1通过靶向AMPKγ2亚基激活AMPK-TFAM信号轴

5. 5.

   信号通路分析证实，该处理同时抑制cGAS-STING先天免疫通路过度激活

6. 6.

   蛋白互作实验表明，PBX1直接与AMPKγ2相互作用并增强其激酶活性

7. 7.

   功能挽救实验证明，AMPK抑制剂可逆转TAT-PBX1的保护效应

8. 8.

   组织学检测显示，治疗组肺泡结构破坏显著减轻，肺水肿改善

研究结论阐明TAT-PBX1通过双重机制发挥肺保护作用：一方面通过激活AMPK-TFAM信号促进线粒体生物发生和能量代谢，另一方面通过抑制cGAS-STING通路减轻先天免疫过度激活。该研究不仅首次揭示PBX1在ALI中的治疗潜力，更创新性地利用蛋白质转导技术突破大分子递送瓶颈。研究结果发表于《Molecular Therapy》期刊，为开发非病毒载体蛋白药物提供了重要范式，对呼吸系统疾病治疗策略创新具有指导意义。