HuB作为炎症中连接HuR相关mRNA与翻译机器的中枢枢纽

《Communications Biology》：HuB serves as the central hub for connecting HuR-related mRNAs with translation machinery in inflammation

本研究针对炎症因子mRNA翻译调控机制不清的问题，揭示了非神经细胞中短型HuB(Hel-N2)在炎症刺激下被诱导表达，通过与HuR异源二聚化促进其胞质滞留，招募RNA解旋酶DHX9解开5'UTR茎环结构，从而协同增强TNFα/CXCL等mmRNA的翻译效率，为炎症相关疾病治疗提供了新靶点。

　　

当机体遭遇感染或损伤时，炎症反应如同一声警报，迅速启动防御机制。在这个过程中，炎症因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和趋化因子等扮演着信使的角色，它们的精准表达对控制炎症规模至关重要。这些信使的"蓝图"—mRNA，往往在其3'端非翻译区(3'UTR)携带一种名为AU富集元件(ARE)的"分子签名"，这使得它们天生不稳定，但也能被特定蛋白质精准调控。在众多ARE结合蛋白中，HuR蛋白如同一位经验丰富的调度员，广泛参与炎症因子的转录后调控，确保mRNA的稳定性和有效利用。然而，Hu蛋白家族的其他成员，特别是曾被认为仅存在于神经系统的HuB，在非神经细胞炎症反应中的角色一直笼罩在迷雾之中。

为了解开这个谜团，来自东北师范大学分子表观遗传学教育部重点实验室的研究团队在《Communications Biology》上发表了最新研究成果。研究人员发现，在炎症风暴中，一位低调但关键的"协调员"—短型HuB(Hel-N2)被激活登场，它在细胞质中搭建起连接HuR相关mRNA与蛋白质翻译机器的桥梁，显著提升炎症因子的合成效率。

研究团队运用了多项关键技术手段：通过蛋白质质谱分析绘制HuB的相互作用网络；利用免疫共沉淀和邻近连接技术验证蛋白质相互作用；采用等温滴定量热法精确测量结合亲和力；通过核质分离和免疫荧光追踪蛋白质定位；借助RNA免疫沉淀分析RNA-蛋白质互作；利用蔗糖密度梯度离心进行多聚核糖体分析；开发双荧光素酶报告系统评估翻译效率；并建立小鼠肺部炎症模型验证生理功能。人类肺组织样本由吉林大学中日联谊医院生物样本库提供。

炎症刺激促进胞质短型HuB(Hel-N2)的表达

研究人员发现，在TNF-α或LPS刺激下，非神经细胞(如HEK293、HeLa和RAW264.7)及小鼠肺组织中HuB表达显著上调，而HuC和HuD几乎检测不到。值得注意的是，这些细胞和组织主要表达短型HuB(Hel-N2)，且炎症刺激后HuB明显定位于细胞质，这与神经元细胞中HuB主要位于核内形成鲜明对比。

HuB与HuR相互作用并促进其胞质滞留

炎症刺激增强了HuB与HuR之间的相互作用，两者形成异源二聚体，且结合力(K_d=8.89×10^-6±1.76×10^-6 M)强于各自同源二聚化。特别重要的是，HuB通过其HNS结构域与HuR结合，有效促进了HuR从核内向胞质的转运，为HuR发挥转录后调控功能提供了必要条件。

HuB与HuR相关靶标互作并增强促炎基因表达

HuB不仅能增强HuR与TNF-α、CXCL1和CXCL2等mRNA的结合，其本身对ARE序列的结合亲和力也显著高于HuR。当HuB被敲低后，这些促炎因子的mRNA和蛋白水平均明显下降，mRNA稳定性也受损，表明HuB在转录后水平精细调控炎症反应。

HuB作为连接HuR与翻译机器的桥梁

质谱分析揭示，HuB与40S核糖体小亚基蛋白、翻译起始因子eIF4H以及RNA解旋酶DHX9等翻译相关蛋白存在相互作用。多聚核糖体分析显示，HuB促进HuR、DHX9及其靶标mRNA向翻译起始复合物和多聚核糖体富集，特异性提升TNF-α等mRNA的翻译效率。

HuB对DHX9介导的促炎基因表达至关重要

虽然DHX9本身在炎症刺激下表达不变，但HuB能显著增强DHX9与靶标mRNA的结合。DHX9通过解旋5'UTR的茎环结构，克服翻译起始障碍，双荧光素酶报告实验证实了HuB/DHX9协同提升含复杂5'UTR结构的mRNA翻译效率。

HuB促进含5'UTR茎环和3'UTR ARE的mRNA翻译

研究人员构建了含TNF-α mRNA天然5'UTR和3'UTR元件的报告系统，证实HuB和DHX9能协同克服5'UTR二级结构障碍，提升翻译效率。体外兔网织红细胞裂解物翻译系统进一步验证，添加重组HuB或DHX9可剂量依赖性增强TNF-α-Luc mRNA的翻译。

细胞穿透肽TAT-HuR-HNS3破坏HuR/HuB互作并缓解肺炎症

基于HuR-HNS3结构域设计的穿透肽TAT-HuR-HNS3能有效破坏HuB-HuR异源二聚体形成，抑制HuR胞质转运，减少DHX9与靶标mRNA结合。小鼠实验中，该肽显著减轻LPS诱导的肺部炎症细胞浸润，展现治疗潜力。

这项研究首次系统揭示了非神经细胞中短型HuB在炎症反应中的核心作用：它作为分子枢纽，连接HuR携带的促炎因子mRNA与翻译机器，并招募DHX9解旋5'UTR二级结构，形成高效翻译复合物。这不仅深化了对Hu蛋白家族协同调控机制的理解，更重要的是，靶向HuB-HuR相互作用的策略(如穿透肽TAT-HuR-HNS3)为炎症相关疾病治疗提供了新思路。该研究填补了炎症因子转录后调控网络的关键空白，确立了HuB作为炎症治疗新靶点的重要地位。