BRD4介导的TXNIP表观遗传激活通过NLRP3炎症小体通路加剧多囊卵巢综合征病理机制研究

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Acetylation reader BRD4-driven TXNIP transcription enhances NLRP3 inflammasome activation in PCOS

本研究针对多囊卵巢综合征（PCOS）中卵巢颗粒细胞异常炎症激活的调控机制，通过体内外实验发现BRD4通过识别组蛋白H3乙酰化修饰并招募雄激素受体（AR），共同驱动TXNIP转录激活，进而促进NLRP3炎症小体活化及代谢紊乱。研究揭示BRD4-AR-TXNIP-NLRP3轴是PCOS卵巢功能障碍的关键表观遗传通路，为靶向干预提供新策略。

　　

多囊卵巢综合征（PCOS）作为困扰育龄女性的常见内分泌代谢疾病，其典型特征包括卵巢功能障碍、激素水平紊乱及胰岛素抵抗等。尽管慢性低度炎症被证实参与PCOS发病过程，但驱动卵巢局部炎症反应的上游表观遗传机制尚未明确。近年来，硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）作为连接氧化应激与NLRP3炎症小体激活的关键分子，在PCOS患者卵巢颗粒细胞中异常高表达，然而其转录调控机制仍是未知领域。

为探索TXNIP在PCOS中的上游调控网络，南京大学研究团队在《Cellular and Molecular Life Sciences》发表最新研究，通过整合动物模型、分子生物学及表观遗传学分析，揭示溴结构域蛋白4（BRD4）作为乙酰化阅读器，通过协同雄激素受体（AR）直接激活TXNIP转录，进而触发NLRP3炎症小体通路活化的重要机制。该研究不仅阐明了PCOS卵巢病理的新表观遗传调控轴，还为开发靶向BRD4-TXNIP通路的治疗策略提供理论依据。

在研究技术方法层面，作者构建了脱氢表雄酮（DHEA）诱导的PCOS大鼠模型和二氢睾酮（DHT）处理的原代颗粒细胞模型，采用免疫组化、Western blot、qRT-PCR等技术检测基因表达；通过染色质免疫共沉淀（ChIP）和双荧光素酶报告基因实验验证BRD4和AR对TXNIP启动子的直接结合与调控；利用siRNA干扰、抑制剂（JQ1、氟他胺）干预及过表达实验进行功能验证；同时通过葡萄糖耐量测试、激素检测等评估代谢表型。

TXNIP在PCOS模型中异常上调

研究团队发现，在DHEA诱导的PCOS样大鼠卵巢组织及DHT处理的原代颗粒细胞中，TXNIP在mRNA和蛋白水平均显著升高。免疫组化与免疫荧光结果证实TXNIP在颗粒细胞中异常累积，且呈现核质共定位特征，提示其可能参与转录调控与炎症激活的交叉对话。

TXNIP是NLRP3炎症小体激活的关键驱动因子

通过慢病毒过表达TXNIP可显著激活NLRP3炎症小体组分（NLRP3、GSDMD、IL-1β、ASC、IL-18）的表达，而siRNA敲低TXNIP则逆转DHT诱导的炎症因子上调。免疫荧光显示TXNIP过表达促进NLRP3和ASC斑点形成，表明TXNIP通过激活炎症小体诱导颗粒细胞吡咯凋亡。

抑制TXNIP/NLRP3改善PCOS代谢异常与卵巢病理

应用TXNIP/NLRP3抑制剂Ruscogenin干预PCOS样大鼠，发现其可显著降低卵巢中TXNIP、NLRP3等炎症相关蛋白水平，并改善葡萄糖耐受性、恢复促黄体生成素（LH）与卵泡刺激素（FSH）平衡。组织学分析显示Ruscogenin治疗组卵巢囊状卵泡减少、黄体数量增加，动情周期紊乱得以缓解。

AR选择性抑制减弱TXNIP与NLRP3炎症小体激活

通过生物信息学分析发现TXNIP启动子区域存在AR结合 motifs。在DHT处理的颗粒细胞中，AR抑制剂氟他胺可剂量依赖性地抑制TXNIP转录及其下游NLRP3通路激活。染色质免疫共沉淀（ChIP）实验证实AR直接结合TXNIP启动子区，且该结合可被氟他胺阻断。

BRD4通过AR与乙酰化组蛋白协同激活TXNIP转录

研究进一步揭示BRD4作为乙酰化阅读器，可识别TXNIP启动子区富含乙酰化组蛋白H3（Ac-H3）的染色质区域。ChIP与Co-IP实验表明，DHT处理促进BRD4与AR、Ac-H3形成复合物并富集于TXNIP启动子。双荧光素酶报告基因实验显示，BRD4过表达或DHT处理可增强TXNIP启动子活性，而BRD4抑制剂JQ1或突变AR结合位点则废除该激活效应。

结论与展望

本研究首次阐明BRD4-AR-TXNIP-NLRP3轴在PCOS卵巢炎症激活中的核心作用：高雄激素状态上调BRD4与AR表达，BRD4通过识别Ac-H3修饰并招募AR至TXNIP启动子，驱动其转录激活，进而促进NLRP3炎症小体组装及颗粒细胞功能紊乱。该发现不仅深化了对PCOS表观遗传机制的理解，还为开发BRD4抑制剂（如JQ1）或AR拮抗剂等靶向治疗提供理论依据。未来研究可进一步探索该通路在PCOS患者不同临床亚型中的特异性，为精准干预奠定基础。