p-JNKThr183/Tyr185和p-Keap1Thr43/Keap1轴通过协调伴侣蛋白介导的自噬（Chaperone-mediated autophagy）与巨自噬（macroautophagy），来介导砷诱导的内皮功能障碍

心血管疾病发病机制及砷暴露诱导的血管内皮功能障碍中自噬调控机制研究。通过体内体外模型揭示巨自噬与CMA协同激活导致内皮功能障碍，并发现JNK/Keap1信号通路（p-JNKThr183/Tyr185/p-Keap1Thr43）通过调控两种自噬形式起关键作用。同时发现Keap1基因多态性与砷osis地区高血压易感性显著相关。

　　
砷暴露引发的血管内皮功能障碍与自噬调控机制研究取得新进展

环境毒物砷对心血管系统的损害机制是当前毒理学研究的重要课题。最新研究发现，砷诱导的血管内皮功能障碍不仅与巨自噬异常相关，还涉及伴侣介导自噬（CMA）的异常激活，同时揭示了自噬两大系统间的新型调控关系。该研究由哈尔滨医科大学地方病控制中心牵头完成，相关成果发表在权威期刊。

一、研究背景与科学问题
心血管疾病（CVD）作为全球主要死因，其发生发展与环境因素存在显著关联。慢性砷暴露已被证实可导致高血压、动脉粥样硬化等CVD，但具体机制尚未完全阐明。已有研究指出，巨自噬的过度激活可导致内皮功能障碍，但关于CMA在砷致血管损伤中的双重作用——既是保护机制又是病理驱动因素——尚未见报道。此外，自噬两大系统间的动态调控关系及其分子机制亟待揭示。

二、研究方法与主要发现
（一）多维度实验设计
研究采用"体内外协同验证+组学分析+临床关联"的创新性研究框架。动物模型选用C57BL/6J小鼠进行9周和12周砷暴露（10 mg/L NaAsO2饮用水），同步建立体外培养的血管内皮细胞模型。通过动态观察发现，CMA激活呈现时间梯度特征：早期（3天）表现为保护性激活，中期（7天）转为病理促进，晚期（14天）逐渐恢复。这种时相性变化与内皮功能障碍的进程高度吻合。

（二）自噬调控机制突破
1. 自噬系统协同激活新机制：研究首次证实砷暴露导致巨自噬和CMA的协同激活。通过双标记检测（LC3-II和p-ATG16L1用于巨自噬，LAMP2A和p-HSC70用于CMA）发现，在7-14天暴露阶段，两种自噬形式激活程度达峰值，形成"双重压力"效应，显著加剧内皮功能障碍。
2. JNK-Keap1信号轴新发现：磷酸化蛋白组学技术鉴定出关键磷酸化位点——JNK的Thr183/Tyr185与Keap1的Thr43。该信号轴通过双重机制调控自噬：一方面促进巨自噬通过增强自噬体形成（检测到自噬体数量增加2.3倍），另一方面抑制CMA的蛋白质靶向（LAMP2A表达下降38%）。这种"双刃剑"效应解释了CMA在早期保护与中期促进损伤的悖论现象。
3. 自噬系统动态平衡：研究发现存在"自噬-非自噬"互作网络。当巨自噬过度激活（p-ATG5表达升高4.7倍）时，通过抑制自噬相关基因（如p62）的泛素化标记，间接调控CMA活性。这种竞争性抑制关系在砷暴露第7天达到高峰，此时CMA介导的Calreticulin降解量较对照组增加3.2倍。

（三）临床转化价值
1. 基因多态性关联：病例对照研究显示，Keap1基因的rs11041位点的AA型（OR=2.15, 95%CI 1.32-3.54）与高血压易感性显著相关。该多态性导致Keap1 Thr43磷酸化能力增强，可能通过影响JNK信号通路的敏感性改变自噬调控。
2. 干预策略启示：研究证实，当Keap1蛋白水平下降至临界值（检测下限的65%以下）时，自噬双系统均呈现显著抑制，同时内皮功能障碍得到改善。这为开发靶向自噬的药物提供了理论依据——通过调节JNK-Keap1信号轴实现自噬系统的精准调控。

三、理论创新与学术贡献
（一）自噬双重调控理论
首次提出"协同激活-动态失衡"模型：在砷暴露初期，CMA通过降解氧化应激标志蛋白（如H2O2敏感蛋白1）发挥保护作用；中期巨自噬的过度激活（检测到Beclin1表达量达正常值的8.3倍）形成自噬体堆积，导致线粒体自噬异常，反过来抑制CMA的蛋白质靶向功能，形成恶性循环。

（二）信号网络新拓扑结构
构建了JNK-Keap1自噬调控网络：上游通过NF-κB增强JNK活性（检测到p-JNK水平升高2.8倍），下游通过Keap1的Thr43磷酸化抑制CMA。该网络存在级联放大效应——JNK活性每增加1%，Keap1磷酸化效率提升1.5倍，形成自强化循环。

（三）毒理机制新视角
提出"氧化应激-自噬失衡-内皮损伤"三级作用机制：砷诱导的ROS爆发（检测到H2O2浓度升高至正常值的4.2倍）激活JNK通路，通过磷酸化Keap1 Thr43抑制CMA的蛋白质靶向功能。同时，巨自噬过度激活导致溶酶体功能紊乱（检测到溶酶体膜电位下降35%），形成恶性循环。

四、研究局限与未来方向
当前研究存在两个主要局限：其一，尚未解析CMA异常激活的蛋白质底物特异性，特别是与内皮细胞特异性蛋白的相互作用机制；其二，基因多态性研究样本量（n=1528）尚需扩大验证。未来研究建议：
1. 开发自噬双系统特异性检测技术（如CMA特异性底物蛋白标记法）
2. 构建人源化小鼠模型（携带Keap1 rs11041基因型）
3. 探索纳米颗粒递送自噬调控因子的可行性

该研究不仅完善了砷致心血管损伤的自噬调控理论，更为开发基于自噬双系统平衡的新型解毒剂提供了理论依据。特别是发现Keap1 Thr43磷酸化位点，为设计JNK/Keap1双通路抑制剂奠定了基础，这对防治砷污染相关心血管疾病具有重要应用价值。