神经肽 S 及其受体通过调控 TFEB 依赖的自噬加重哮喘,为哮喘治疗提供新靶点

【字体: 时间:2025年02月11日 来源:Respiratory Research 4.7

编辑推荐:

  为探究神经肽 S(NPS)- 神经肽 S 受体(NPSR)在哮喘发病机制中的作用,研究发现其通过调节 TFEB 自噬轴加重哮喘,或为治疗新靶点。

  哮喘是一种常见的呼吸道疾病,全球有超过 3 亿人受其困扰,给社会经济带来了沉重负担。目前的治疗手段,如吸入皮质醇、长效 β 受体激动剂(LABAs)等,大多只能缓解症状,无法根治。这就像给哮喘这头 “猛兽” 套上了一个暂时的 “枷锁”,但并不能真正制服它。因此,深入探究哮喘的发病机制,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
江南大学无锡医学院等机构的研究人员开展了相关研究,发现神经肽 S(NPS)及其受体 NPSR 通过调节转录因子 EB(TFEB)依赖的自噬轴加重哮喘,这为哮喘的治疗提供了潜在的新靶点。该研究成果发表在《Respiratory Research》上。

在研究过程中,研究人员用到了多种关键技术方法。他们构建了卵清蛋白(OVA)和木瓜蛋白酶诱导的哮喘小鼠模型,模拟哮喘发病情况;通过转录组测序分析基因表达变化;运用蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测蛋白表达水平;采用免疫荧光分析观察细胞内蛋白定位和表达变化 。

下面来看看具体的研究结果。

  1. NPS 和其受体 NPSR 在哮喘疾病中过表达:研究人员通过构建 OVA 和木瓜蛋白酶诱导的哮喘小鼠模型,发现哮喘小鼠肺组织中 NPS-NPSR 的 mRNA 和蛋白水平均升高,且 NPSR 主要在支气管上皮细胞中表达。同时,分析 GEO 数据库中的数据集 GSE37693 发现,IL-13 刺激的人原代气道上皮细胞中 NPSR mRNA 水平也更高。这表明 NPS-NPSR 的激活与哮喘密切相关。
  2. NPSR 基因敲除缓解哮喘和气道炎症:研究人员构建了 NPSR 基因敲除小鼠,并建立了 OVA 和木瓜蛋白酶诱导的哮喘模型。结果显示,NPSR 基因敲除小鼠的病理损伤和炎症浸润明显减轻,肺泡灌洗液中的蛋白水平、细胞计数以及嗜酸性粒细胞百分比降低,肺组织中 IL-4、IL-5、IL-13、MUC5AC 和 TSLP 等哮喘相关因子的 mRNA 水平下降,BALF 中的 Th2 细胞因子水平和血清 IgE 产生也显著减少。转录组分析和基因富集分析(GSEA)进一步表明 NPSR 参与调节哮喘。
  3. NPSR 的激活通过调节自噬影响气道炎症:对转录组测序数据进行 GO 和 KEGG 分析发现,炎症细胞因子和自噬途径被富集,且 NPSR 与自噬密切相关。研究人员检测了不同组小鼠肺组织中自噬相关基因的表达,结果显示,OVA 和木瓜蛋白酶诱导的小鼠中,ATG5、LC3II 和 Beclin-1 表达增加,P62 表达减少,而 NPSR 基因敲除抑制了这些变化。这表明 NPSR 可能通过调节自噬过程促进哮喘发展。
  4. NPS-NPSR 在哮喘过程中促进支气管上皮细胞的自噬:免疫荧光分析显示,NPSR 基因敲除小鼠支气管上皮细胞中 LC3 表达明显下调。体外实验中,用 OVA 处理支气管上皮细胞系(Beas-2b 细胞),并分别给予生理盐水、外源性 NPS 或 NPSR 阻断剂 SHA68 处理,结果发现,OVA 促进自噬相关蛋白表达,外源性 NPS 进一步上调这些蛋白,而 SHA68 则使其下调。免疫荧光染色也证实了这一结果。
  5. TFEB 在 NPS-NPSR 调控的 Beas-2b 细胞中被激活:TFEB 是自噬过程的主要调节因子,与哮喘疾病有关。研究人员发现,用 NPS 处理 Beas-2b 细胞后,TFEB 的 mRNA 水平显著增加,OVA 处理可增加其蛋白表达和核转运,外源性 NPS 使其加剧,而 SHA68 则阻断这一过程。共聚焦显微镜观察也显示了类似结果。
  6. TFEB 沉默减少 NPS 诱导的 Beas-2b 细胞自噬和哮喘细胞因子的释放:研究人员转染 TFEB siRNA 沉默 Beas-2b 细胞中的 TFEB,结果发现,沉默 TFEB 可显著降低 NPS 刺激引起的自噬相关基因的过表达,减少 LC3 定位信号,降低哮喘细胞因子 IL-25、IL-33 和 TSLP 的释放。此外,在不同处理组中,siTFEB 有效降低了 OVA 诱导的自噬,且不同处理组之间炎症因子水平无显著差异,这表明 TFEB 是 OVA-NPS-NPSR 信号轴中导致炎症的关键下游效应因子。
  7. Prkcg 介导的 TFEB 途径参与 NPS-NPSR 调节的哮喘:对转录组测序数据进一步分析发现,在木瓜蛋白酶和 OVA 诱导的哮喘模型中,蛋白激酶 γ(Prkcg)均显著上调。体外实验显示,外源性 NPS 处理降低 Prkcg 的 mRNA 和蛋白水平,而 SHA68 处理则使其升高。体内实验表明,NPSR 基因敲除小鼠肺组织中 Prkcg 表达较高,TFEB 表达较低。

综合研究结论和讨论部分,该研究首次明确了 NPS-NPSR 在哮喘中的作用机制。NPS-NPSR 在支气管上皮细胞中的表达增加,通过激活 TFEB 介导的自噬促进哮喘发展,而 Prkcg 可能是调节这一过程的关键上游靶点。这一发现为哮喘的治疗提供了新的潜在靶点,有望开发出更有效的治疗方法,为众多哮喘患者带来新的希望。不过,目前的研究仍存在一些局限性,未来还需要进一步深入研究,以更好地理解哮喘的发病机制,推动哮喘治疗领域的发展。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号