NAMPT通过NEDD4 E3连接酶介导的泛素化与自噬激活机制:单细胞中非焦亡依赖性分泌的关键路径解析

【字体: 时间:2025年04月01日 来源:Cell Communication and Signaling 8.2

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  本期推荐:研究团队针对炎症性疾病中eNAMPT异常分泌的调控机制展开攻关,发现LPS通过NLRP3炎症小体激活NEDD4介导的NAMPT泛素化,依赖完整GSDMD和Hsp90形成复合物,经由LC3B+自噬体完成非焦亡性分泌。该研究为靶向eNAMPT/TLR4信号通路治疗ARDS、纤维化和肿瘤等疾病提供了新靶点。

   在先天免疫反应中,细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)作为损伤相关分子模式蛋白(DAMP),通过激活Toll样受体4(TLR4)信号通路,在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肺纤维化和多种癌症的发展中起关键作用。然而,eNAMPT缺乏传统分泌信号肽,其释放机制长期未明。美国伊利诺伊大学研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究,首次揭示了单核细胞中eNAMPT分泌的双重路径:焦亡依赖性释放与非焦亡性自噬分泌机制。

研究采用THP-1单核细胞模型,通过LDH释放实验、超高分辨率显微镜和基因编辑技术,系统比较了尼日利亚菌素(Nigericin)诱导的焦亡途径与脂多糖(LPS)触发的非经典分泌途径。关键发现包括:1)焦亡途径依赖NLRP3炎症小体激活caspase-1,导致GSDMD裂解形成膜孔;2)LPS通过NEDD4 E3连接酶催化NAMPT泛素化,需完整GSDMD与Hsp90形成复合物;3)泛素化NAMPT被LC3B标记的自噬体包裹后分泌,该过程被ATG5/ATG7基因沉默显著抑制。

结果部分显示,Nigericin处理引发典型焦亡特征:WT THP-1细胞出现LDH释放和膜完整性丧失(图1A-B),伴随NT-GSDMD片段生成(图1G)。而LPS刺激虽同样依赖NLRP3/caspase-1(图2C-F),却不引起GSDMD裂解或膜破裂(图2A-B)。通过构建D275A非切割型GSDMD突变体,证实LPS诱导的分泌需要完整GSDMD参与(图2L-M)。免疫共沉淀揭示NAMPT-NEDD4-Hsp90三元复合物的形成(图3A-B),且NEDD4沉默使eNAMPT分泌减少70%(图3D)。超分辨成像显示LPS处理后NAMPT与LC3B共定位增加(图4A),Pearson系数达0.755(表1),ATG7抑制剂处理使该共定位消失。

讨论部分强调,该研究阐明了应激条件下eNAMPT分泌的分子开关机制:膜完整性破坏时通过焦亡释放,而低强度刺激时通过自噬途径精准调控。这种双轨制分泌模式为理解DAMP的时空动态提供了新视角。临床转化方面,针对NEDD4-Hsp90相互作用界面的抑制剂,或可成为阻断eNAMPT/TLR4信号通路的特异性治疗策略。研究还提出未解决问题:分泌后的eNAMPT是否保持泛素化修饰?其他细胞类型(如内皮细胞)是否共享相同机制?这些将为后续研究指明方向。

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