综述:靶向NRF2的表观遗传和翻译后修饰:疾病治疗中的关键调控因子

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cell Death Discovery 6.1

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  这篇综述系统阐述了核因子E2相关因子2(NRF2)通过表观遗传修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA)和翻译后修饰(磷酸化、乙酰化、泛素化等)调控氧化应激、炎症及细胞死亡的分子机制,揭示了其在癌症、神经退行性疾病和代谢综合征中的治疗潜力,为开发靶向NRF2的精准疗法提供了新思路。

  

NRF2的结构与功能

NRF2(核因子红细胞2相关因子2)是CNC-bZIP转录因子家族成员,包含7个保守的Neh结构域,其中Neh1负责DNA结合,Neh2与抑制蛋白Keap1结合调控其稳定性。在氧化应激下,NRF2脱离Keap1介导的泛素化降解,核转位后与ARE结合,激活HO-1、NQO1等抗氧化基因的表达,维持细胞氧化还原平衡。

翻译后修饰(PTMs)对NRF2的调控

磷酸化:蛋白激酶C(PKC)通过磷酸化NRF2 Ser40促进其与Keap1解离,增强抗氧化活性。例如,丙泊酚通过PKC/NRF2通路减轻心肌缺血再灌注损伤。
乙酰化:组蛋白乙酰转移酶MOF乙酰化NRF2增强其核滞留,而HDAC3抑制则通过去乙酰化降低NRF2活性,如HDAC抑制剂RGFP966可缓解肺纤维化。
泛素化:Keap1-Cul3 E3连接酶复合物介导NRF2的泛素化降解,而去泛素化酶USP11通过稳定NRF2促进肿瘤耐药。小分子Brucein D通过增强NRF2泛素化抑制胰腺癌化疗耐药。

表观遗传调控机制

DNA甲基化:NRF2启动子高甲基化(如COPD中)抑制其表达,而萝卜硫素(SFN)通过去甲基化激活NRF2,发挥长期心脏保护作用。
非编码RNA:lncRNA MALAT1通过激活NRF2/HO-1通路减轻氧化损伤,而PVT1则通过抑制Keap1-NRF2相互作用促进乳腺癌耐药。

疾病治疗潜力

NRF2的双向调控在疾病中具有矛盾作用:激活可缓解神经退行性病变(如阿尔茨海默病),而抑制则能克服癌症耐药(如布鲁萨醇联合曲妥珠单抗增强HER2阳性肿瘤疗效)。靶向策略需结合细胞特异性标记,如PKC/NRF2通路在糖尿病肾病中通过SIRT1去乙酰化改善肾功能。

挑战与展望

当前NRF2靶向治疗面临特异性不足(如小分子抑制剂选择性低)和表观调控递送难题。未来需解析不同PTMs的层级关系(如泛素化与磷酸化竞争),并开发基于细胞微环境的精准干预方案。

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