综述:孤儿核受体Nur77在肝脏健康、疾病中的作用机制及治疗潜力

《npj Gut and Liver》:Mechanisms of orphan nuclear receptor Nur77 in liver health, disease, and therapeutic potential: narrative review

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:npj Gut and Liver

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  这篇综述系统阐述了孤儿核受体Nur77(NR4A1)在肝脏生理和病理中的核心作用。文章详细解析了Nur77通过基因组和非基因组机制调控代谢(如糖脂代谢)、炎症(抑制NF-κB)、纤维化(抑制HSC活化)及肝癌(调控凋亡和免疫微环境)的多维功能,并探讨了靶向Nur77(如激动剂Csn-B、PROTAC降解剂NR-V04)在代谢相关脂肪性肝病(MASLD)、肝纤维化和肝细胞癌(HCC)中的治疗潜力。

  
孤儿核受体:NR4A亚家族
核受体超家族包含孤儿核受体亚群NR4A,其中Nur77(NR4A1)作为即刻早期反应基因,在肝脏生理和病理中起关键作用。Nur77具备转录因子功能,兼具基因组和非基因组活性。NR4A亚家族包含三个成员:Nur77、Nurr1(NR4A2)和NOR1(NR4A3),其配体结合域(LBD)相似度达60-65%,而激活功能域(AF-1)相似度较低(20-30%),反映了功能特异性。该家族可动态响应应激信号(如脂肪酸、细胞因子、LPS、TNF-α),调控多种生物学过程。
Nur77的基因组定位、结构与功能域
NR4A1基因位于染色体12q13.13区域,编码598个氨基酸的Nur77蛋白。其结构包含N端激活功能域(A/B区)、中央DNA结合域(DBD、C区)、铰链区(D区)和C端配体结合域(LBD、E区)。Nur77的AF-1域可招募共激活因子(如SRC-2、p300),而DBD特异性识别NGFI-B反应元件(NBRE:AAAGGTCA)。晶体学分析显示Nur77的LBD缺乏经典配体结合空腔,其活性受表达水平、亚细胞定位(如核-质转位)和翻译后修饰(如磷酸化)调控。外源小分子(如Cytosporone B)可通过结合LBD表面调控其功能。
Nur77作为转录因子:基因组与非基因组作用
Nur77可单体结合NBRE,或与RXR形成异源二聚体结合NurRE(5'-TGACCTTTx6AAAGGTCA-3'),还可作为Sp1/Sp4的共因子增强基因转录。在应激状态下,Nur77可转位至细胞质或线粒体,与Bcl-2相互作用并暴露其BH3结构域,将Bcl-2从抗凋亡转为促凋亡蛋白,诱导细胞色素c释放和凋亡。内质网(ER)应激时,Nur77经CRM1依赖的核输出转位至ER,结合TRAPγ并引发钙离子释放和caspase-4激活,导致凋亡。此外,Nur77可调控p38α MAPK通路、p53稳定性及AMPK磷酸化,影响细胞生长和代谢。
Nur77:连接代谢、炎症和纤维化的关键调节因子
Nur77在肝脏稳态中发挥多面作用,整合代谢控制、炎症反应和纤维化进程。
Nur77在调控肝代谢中的关键角色
Nur77参与葡萄糖和脂质代谢调节。肝内过表达Nur77可上调糖异生基因(G6pc、Fbp1、Glut2),增加血糖水平;而Nur77缺失导致高脂饮食小鼠出现胰岛素抵抗和肝脂肪变性。SBK1介导的Nur77 Ser344磷酸化增强其转录活性,促进FGF21表达并抑制脂生成基因(ACACA、FASN)。Nur77还通过抑制CD36和FATP2表达减少脂质摄取,并调控SREBP1c活性以降低肝甘油三酯。在胆固醇代谢中,Nur77下调LDLR和HMG-CoA表达,维持脂质稳态。
Nur77在减轻肝脏炎症中的作用
Nur77通过抑制NF-κB信号和促进M2巨噬细胞极化发挥抗炎作用。在LPS/D-GalN诱导的急性肝损伤中,Nur77缺失削弱了celastrol的保肝效应(如降低ALT/AST、IL-1β、IL-6)。Celastrol促进Nur77线粒体转位和TRAF2依赖的泛素化,诱导线粒体自噬并缓解炎症。在代谢相关脂肪性肝病(MASLD)中,黄酮类化合物hyperoside依赖Nur77诱导M2极化,改善炎症和胰岛素抵抗。Nur77还调控单细胞分化(如Ly6CLo抗炎单核细胞),缺失时导致免疫应答失调。值得注意的是,Nur77在T细胞中的作用复杂:Nur77/Nurr1双敲除增强Treg免疫抑制功能,减轻肝炎症和纤维化,提示细胞特异性功能需进一步研究。
Nur77对纤维化及疾病进展的影响
Nur77直接调控肝星状细胞(HSC)活化,抑制TGF-β-Smad2/3/4-ZEB通路,降低纤维连接蛋白、α-SMA表达,并上调Smad7和E- cadherin。Nur77缺失导致TGF-β持续激活和纤维化加重。在PNPLA3 I148M变异HSC中,Nur77活性降低加剧TGF-β1信号和MASLD易感性。HBV感染中,miR-506-3p通过外泌体下调Nur77,促进纤维化基因表达。外源分子如GLP-2和催产素可通过增强Nur77表达或激活MAPK-CREB通路抑制纤维化。Nur77与PDGF的相互作用尚待研究。
Nur77在肝细胞癌和免疫应答中的作用
Nur77缺失促进DEN/CCl4诱导的小鼠HCC发生,其机制涉及调控糖代谢:Nur77与PEPCK1相互作用,减少其SUMO化并稳定蛋白,抑制糖酵解导致ATP耗竭和癌细胞生长停滞。临床中Nur77低表达与HCC不良预后相关。Nur77转录上调lncRNA WFDC21P(在HCC组织中下调),后者通过抑制PFKP和PKM2酶活性阻断糖酵解。Csn-B(Nur77激动剂)可激活WFDC21P抑制HCC。Nur77还直接抑制β-catenin表达和活性,增强顺铂疗效。在肿瘤免疫中,Nur77在肿瘤浸润Treg(TI-Tregs)中高表达,促进免疫抑制微环境;抑制Nur77可恢复细胞毒性并增强肿瘤清除。CHD1L通过结合Nur77阻止其线粒体转位和促凋亡功能,促进肿瘤存活。Nur77衍生肽NuBCP-9可转化Bcl-2为促凋亡蛋白,选择性诱导癌细胞死亡。
Nur77在肝再生、缺血和修复中的作用
Nur77在肝再生和缺血再灌注损伤(IRI)中具双重作用。肝切除后,Nur77缺失加速肝细胞增殖,导致肝损伤、坏死和炎症因子(IL-6、IL-12、CCL2)升高,伴随NF-κB和STAT3信号增强。在IRI中,Nur77上调抑制LKB1/AMPK通路,而沉默Nur77可恢复AMPK活性,减少氧化应激和凋亡。Nur77通过激活CYR61触发NF-κB和TGF-β1表达,加重肝损伤。这些作用体现了Nur77的细胞特异性:在肝细胞中激活损伤通路,在巨噬细胞中促进抗炎 resolution。
Nur77作为肝脏病理的治疗靶点
多种天然和化学化合物通过靶向Nur77治疗肝病(见表1和2)。
  • 自噬增强和溶酶体生物发生:羰基肼-1-甲酰胺衍生物结合Nur77-LBD,增强自噬流和溶酶体生成,抑制HSC活化。
  • 通过抑制谷氨酰胺分解进行代谢重编程:大黄素(emodin)促进Nur77核转位,通过DNMT3b介导的GLS1启动子甲基化阻断谷氨酰胺分解,诱导HSC衰老。
  • 炎症通路抑制:人参皂苷Rc激活Nur77,抑制TLR4-MyD88通路;Nodakenin通过抑制P2X7r-NLRP3通路减轻酒精性肝病(ALD)。
  • MAPK信号调控:Spinosin通过调控Nur77-ASK1-p38 MAPK轴减轻纤维化。
  • 翻译后修饰和巨噬细胞重编程:TGF-β1通过PI3K/Akt磷酸化Nur77促其核输出;SBK1介导的Ser344磷酸化增强FGF21表达。PsTag-FGF21融合蛋白促进巨噬细胞Nur77核转位,上调IGF-1并诱导Ly6Chi向Ly6Clo表型转换,抑制HSC活化。Nur77的N端固有无序区(IDR)可直接介导抗纤维化效应。
  • 凋亡和癌症治疗:Csn-B、Cryptomeridiol(Bkh126)等激动剂促进Nur77线粒体转位和Bcl-2依赖的凋亡;PROTAC降解剂NR-V04通过降解Nur77改善抗肿瘤免疫,但可能干扰其肿瘤抑制功能。
综上,Nur77作为多效性调控因子,在肝病治疗中具广阔前景,但其细胞特异性功能和长期安全性需进一步研究。
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