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靶向tsRNA-0032/PKM2轴调控糖酵解重编程:治疗病理性淋巴管生成的新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年01月29日 来源:Cell Death & Disease 8.1
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编辑推荐:本研究针对病理性淋巴管生成(lymphangiogenesis)相关疾病缺乏有效治疗靶点的问题,揭示了tsRNA-0032通过结合Ago2蛋白靶向PKM2(丙酮酸激酶M2),抑制糖酵解(glycolysis)和HLEC(人淋巴管内皮细胞)功能,从而缓解角膜移植排斥和炎症性淋巴管增生。该发现为癌症、自身免疫病等淋巴管异常疾病提供了新型代谢干预策略。
论文解读
背景与问题
淋巴管系统是维持体液平衡和免疫监视的关键网络,但病理性淋巴管生成(lymphangiogenesis)却成为癌症转移、器官移植排斥和慢性炎症的“帮凶”。尽管VEGFR3抑制剂等现有疗法靶向淋巴管内皮细胞(LECs)的经典通路,其长期疗效和副作用仍存争议。更棘手的是,LECs在炎症状态下会启动“瓦氏效应”(Warburg effect),通过糖酵解(glycolysis)疯狂增殖,而这一代谢重编程的调控机制尚不明晰。与此同时,一类新兴的小RNA——tRNA衍生片段(tsRNAs)在应激反应和代谢调控中崭露头角,但其在淋巴管生成中的作用仍是空白。
研究设计与方法
来自南京医科大学等机构的研究团队通过角膜缝合小鼠模型和脂多糖(LPS)诱导的人淋巴管内皮细胞(HLEC)炎症模型,结合临床角膜移植患者样本,系统探究了tsRNA-0032的功能。研究采用荧光原位杂交(FISH)和核质分离技术定位tsRNA-0032,通过RNA免疫沉淀(RIP)和双荧光素酶报告基因验证其与Ago2蛋白及PKM2的互作。体内外实验包括Matrigel栓实验、Transwell迁移实验和Seahorse能量代谢分析,最终在《Cell Death and Disease》发表成果。
研究结果
tsRNA-0032在炎症中下调且依赖ANG生成
角膜缝合模型和LPS处理的HLECs中,tsRNA-0032表达显著降低。敲除tRNA切割酶ANG(而非Dicer)可抑制tsRNA-0032生成,提示其应激响应特性。
tsRNA-0032抑制HLEC功能
过表达tsRNA-0032通过CCK-8和EdU实验证实可抑制HLEC增殖,Transwell和成管实验显示其降低细胞迁移和管腔形成能力,而敲低tsRNA-0032则促进这些表型。
体内验证抗淋巴管生成效应
小鼠角膜注射tsRNA-0032激动剂(agomir)后,LYVE-1+淋巴管面积减少50%;Matrigel栓中VEGF-C诱导的淋巴管生长同样被抑制,反之拮抗剂(antagomir)加剧淋巴管增生。
机制:tsRNA-0032/Ago2靶向PKM2调控糖酵解
tsRNA-0032主要定位于细胞质,与Ago2蛋白结合后直接作用于PKM2的3'-UTR。过表达tsRNA-0032降低PKM2表达,导致丙酮酸、乳酸和ATP产量下降,Seahorse分析显示糖酵解能力(ECAR)减弱。而PKM2过表达或抑制剂Shikonin可逆转上述效应。
临床相关性
角膜移植受者组织中tsRNA-0032水平较供体降低2倍,PKM2表达却升高,且与疱疹性角膜炎等病因无关,凸显其广谱调控价值。
结论与意义
该研究首次揭示tsRNA-0032通过Ago2-PKM2轴抑制糖酵解重编程,从而阻断病理性淋巴管生成。这一发现不仅为理解LECs代谢调控提供新视角,更将tsRNAs推向了淋巴管相关疾病的治疗舞台。针对PKM2的抑制剂(如Shikonin)或tsRNA-0032模拟物,有望成为对抗角膜移植排斥、肿瘤淋巴转移的代谢干预新武器。未来研究可进一步探索tsRNA-0032在其他淋巴管增生疾病(如肿瘤微环境)中的跨器官调控网络。
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