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为探究溃疡性结肠炎（UC）中肠上皮细胞凋亡及屏障破坏机制，研究人员开展了 HSP75 对线粒体通透性转换孔（mPTP）调节作用的研究。结果发现 HSP75 在 UC 患者肠黏膜中显著降低，可调节 mPTP 开启，影响细胞凋亡和肠上皮屏障。这为 UC 治疗提供新方向。
在人体的肠道中，溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis，UC）如同一场 “顽固的战争”，不断侵蚀着肠道健康。UC 是一种特发性的慢性炎症性疾病，近年来在亚洲的发病率显著上升。由于其病因和发病机制尚不明确，现有的药物治疗效果有限。目前已知，肠上皮屏障的破坏在 UC 的发病过程中起着重要作用，而肠上皮细胞的过度凋亡是导致这一破坏的关键因素。线粒体驱动的凋亡是肠上皮细胞凋亡的主要方式，由线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore，mPTP）调控，但其中精确的机制却一直是个 “谜团”。热休克蛋白 75（Heat Shock Protein 75，HSP75）作为维持线粒体稳态的重要分子，是否在这一过程中发挥关键作用呢？带着这样的疑问，昆明医科大学的研究人员展开了深入研究。
这项研究意义重大，它不仅有助于我们深入理解 UC 的发病机制，还为开发新的治疗策略提供了理论依据。该研究成果发表在《Cellular Signalling》杂志上。
研究人员为了揭开谜团，运用了多种关键技术方法。他们选取了 30 例 UC 患者和 10 例健康对照者，收集肠黏膜组织样本。同时，使用了野生型和 hsp75-/-小鼠构建结肠炎模型。细胞实验则采用人结肠癌细胞系 Caco-2 细胞。研究中运用了蛋白质免疫印迹（Western blotting）检测蛋白表达水平，通过流式细胞术（Flow cytometry）检测细胞凋亡、mPTP 开放度和线粒体膜电位，还利用免疫荧光（Immunofluorescence）技术观察蛋白分布情况。
研究结果如下：
- HSP75 在 UC 患者中的变化及相关影响：研究发现，UC 患者肠黏膜中源自线粒体的 HSP75 显著减少。同时，与线粒体凋亡途径相关的促凋亡蛋白增加，而肠上皮屏障相关的 Occludin 和 ZO1 蛋白水平下降，这表明肠上皮屏障功能减弱。
- HSP75 基因敲除对小鼠的影响：构建 hsp75-/-小鼠并诱导结肠炎模型后发现，与正常小鼠相比，基因敲除小鼠结肠缩短、体重减轻、疾病活动指数（DAI）增加，肠道损伤更严重。并且，这些小鼠线粒体来源的 HSP75 和 Bcl2 蛋白减少，促凋亡蛋白增加，紧密连接蛋白 Occludin 和 ZO1 也显著降低，说明 HSP75 基因敲除加剧了线粒体介导的凋亡和肠上皮屏障功能障碍。
- HSP75 对 LPS 诱导的 Caco-2 细胞的影响：在 LPS 诱导的 Caco-2 细胞实验中，抑制 HSP75 导致细胞色素 C 从线粒体释放到细胞质显著增加，细胞凋亡水平升高，Occludin 和 ZO1 蛋白水平下降；而过表达 HSP75 则呈现相反结果，这验证了 HSP75 对线粒体驱动的凋亡有调节作用，对肠上皮屏障有保护作用。
- HSP75 对 mPTP 开放度和线粒体膜电位的影响：研究表明，LPS 刺激使 Caco-2 细胞中 mPTP 开放度增加，线粒体膜电位丧失。抑制 HSP75 进一步促进 mPTP 开放，加剧线粒体膜电位丧失；过表达 HSP75 则抑制 mPTP 开放，恢复线粒体膜电位。
- mPTP 组成蛋白水平与炎症的关系：UC 患者、结肠炎小鼠和 LPS 诱导的 Caco-2 细胞中，mPTP 的四个组成蛋白 ANT、VDAC、CypD 和 PiC 的表达均显著增加，这可能与炎症刺激导致 mPTP 数量增加，促进线粒体驱动的凋亡有关。
- HSP75 与 mPTP 组成蛋白的关系：HSP75 缺陷的小鼠模型和 HSP75 抑制的 Caco-2 细胞中，ANT、VDAC 和 PiC 的表达升高，而 CypD 水平不变。过表达 HSP75 则使这些蛋白表达发生相反变化，说明 HSP75 可调节 ANT、VDAC 和 PiC 的表达，但与 CypD 无明显相关性。
- HSP75 调节 mPTP 开放的机制：通过 4D 修饰组学分析发现，HSP75 可能通过影响 ANT 的乙酰化修饰水平来调节 mPTP 的开放。并且，未检测到 HSP75 与 mPTP 组成蛋白之间的直接相互作用。
研究结论和讨论部分指出，HSP75 在 UC 患者肠黏膜组织中显著降低，可能通过调节 ANT、VDAC 和 PiC 的表达以及 ANT 的乙酰化修饰，抑制 mPTP 的开放，减少肠上皮细胞线粒体途径的凋亡，从而保护肠上皮屏障。然而，该研究也存在一定局限性，虽然发现了 HSP75 与 ANT 乙酰化的相关性，但 ANT 乙酰化位点的功能后果还需进一步深入研究。尽管如此，这项研究仍为 UC 的治疗提供了新的潜在靶点和理论基础，未来有望基于此开发出更有效的治疗方法，为 UC 患者带来新的希望。
