靶向 ABHD17:解锁克罗恩病治疗新希望

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology 7.1

编辑推荐:

  克罗恩病(CD)发病机制复杂,NOD2 基因与之密切相关。研究人员针对 NOD2 的 S - 酰化调控展开研究,发现 ABHD17 亚型可使 NOD2 去酰化失活,抑制 ABHD17 能增强 NOD2 功能,为 CD 治疗提供新策略。

  在人体的免疫系统中,有一群 “卫士” 时刻守护着肠道健康,其中核苷酸结合寡聚化结构域蛋白 2(NOD2)便是一位重要成员。NOD2 作为细胞内的固有免疫受体,能够识别细菌肽聚糖片段,就像给肠道竖起了一道 “免疫防线”。当它检测到外来的细菌肽聚糖片段时,会引发一系列免疫反应,产生抗菌肽和促炎细胞因子,抵御细菌的入侵。
然而,有一种神秘的机制在影响着 NOD2 的 “战斗力”,那就是 S - 酰化修饰。S - 酰化就像是给 NOD2 装上了 “定位导航”,帮助它附着在细胞膜和内体上,这样它才能更好地感知细菌并启动免疫信号传导。但目前关于 NOD2 的 S - 酰化修饰还存在许多未解之谜,比如哪些酶在负责 NOD2 的去酰化,以及这一过程在克罗恩病(CD)的发病机制中究竟扮演着怎样的角色。

CD 是一种令人困扰的炎症性肠病,它可以影响从口腔到肛门的任何一段胃肠道,尤其喜欢 “攻击” 小肠下部和结肠上部。患者常常遭受体重减轻、疲劳、腹泻和腹痛等症状的折磨,严重影响生活质量,甚至危及生命。虽然目前有一些治疗方法,但 CD 的发病受到遗传、环境、饮食习惯和微生物组等多种因素的影响,治疗起来并不容易。而 NOD2 基因自 2001 年被发现以来,就与 CD 的发病紧密相连,但其具体作用机制仍不明确。

为了揭开这些谜团,来自未知研究机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》杂志上。研究人员发现,α/β- 水解酶结构域蛋白 17 亚型(ABHD17A、ABHD17B 和 ABHD17C)是负责 NOD2 去酰化的酰基蛋白硫酯酶。抑制 ABHD17 能够增加野生型 NOD2 以及部分与克罗恩病相关的 NOD2 变异体的质膜定位,增强 NOD2 的活性,促进核因子 κB(NF-κB)激活和促炎细胞因子的产生。这一发现为理解 NOD2 的调控机制以及克罗恩病的治疗提供了新的方向。

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。他们构建了稳定表达 GFP-NOD2 的细胞系,通过 RNA 干扰(RNAi)技术沉默 ABHD17 的表达,还使用了小分子抑制剂来抑制相关酶的活性。利用共聚焦显微镜观察 NOD2 的定位情况,采用酰基树脂辅助捕获(acyl-RAC)技术检测 S - 酰化水平,借助免疫印迹技术分析蛋白表达和磷酸化水平,同时运用细胞因子多重分析测定细胞因子的分泌情况 。

下面来具体看看研究结果:

  • NOD2 去酰化由酶介导:研究人员构建了可诱导表达 GFP-NOD2 的细胞模型,用泛酰基蛋白硫酯酶抑制剂 Palmastatin B 处理细胞后,发现 GFP-NOD2 在质膜上显著富集,且 S - 酰化水平提高。这表明 NOD2 的 S - 酰化是可逆的,存在一种对 Palmastatin B 敏感的蛋白介导 NOD2 的去酰化。
  • 抑制 ABHD17 酶增加 NOD2 S - 酰化:研究人员使用选择性小分子抑制剂处理稳定表达 GFP-NOD2 的 HCT116 细胞,发现靶向 ABHD17 的抑制剂 THL 和 ABD957 能使 GFP-NOD2 在质膜上显著富集,其中 ABD957 还能增加 S - 酰化的 NOD2 比例,这说明 ABHD17 亚型可能是负责 NOD2 去酰化的主要酶。
  • ABHD17 酶过表达减少 NOD1 和 NOD2 的质膜定位:研究人员将 ABHD6、ABHD12、ABHD16A、ABHD17A、ABHD17B 和 ABHD17C 等酶分别在稳定表达 GFP-NOD2 或 GFP-NOD1 的 HCT116 细胞中过表达,结果发现 ABHD17 的 3 种亚型能显著使 GFP-NOD2 和 GFP-NOD1 从质膜重新分布到细胞质,进一步证明 ABHD17 亚型是 NOD2 和 NOD1 的去酰化酶和负调节因子。
  • 减弱 ABHD17 增加 NOD2 的质膜富集:研究人员通过定量聚合酶链反应(qPCR)分析了 ABHD17 亚型在细胞中的表达情况,然后用小干扰 RNA(siRNA)分别或同时敲低 ABHD17A、ABHD17B 和 ABHD17C 的表达。结果显示,敲低 ABHD17B 或 ABHD17C 能适度增加 GFP-NOD2 的膜定位,同时敲低 3 种亚型可使 GFP-NOD2 在质膜上的定位大幅增加,表明 ABHD17 亚型尤其是 ABHD17B 和 ABHD17C 是 HCT116 细胞中 NOD2 去酰化的主要硫酯酶。
  • 减弱 ABHD17 增加 NOD2 信号传导:研究人员监测了 NOD2 - RIPK2 激活后下游效应蛋白 NF-κB(p65)、IκBα 和 MAPK(p38)的磷酸化状态,发现减弱 ABHD17 功能且增加 NOD2 S - 酰化的细胞,其 NF-κB 和 MAPK 反应激活增加,细胞因子分泌也增多,说明 ABHD17 功能缺失会增强对 NOD2 配体 MDP 的 NF-κB 和 MAPK 信号通路。
  • 抑制 ABHD17 酶恢复部分 CD 相关 NOD2 变异体的定位和 S - 酰化:研究人员构建了携带 NOD2 变异体(L248R、R702W 和 A755V)的稳定转基因细胞系,用抑制剂和 RNA 干扰处理后发现,抑制 ABHD17 能增加这些变异体的质膜定位和 S - 酰化,部分恢复其功能,促进 NF-κB 激活和细胞因子分泌,但不同变异体的信号转导幅度存在差异。
  • S - 酰化缺陷的 NOD2L1007fs和 NACHT 结构域突变体不受 ABHD17 抑制的影响:研究人员对 NOD2L1007fs和 3 种 NACHT 结构域突变体(A612T、K305R 和 P486A)进行研究,发现这些突变体没有质膜定位,S - 酰化检测不到,且 ABHD17 抑制对其无改善作用,说明它们可能不是 ZDHHC5 的良好底物,且 NOD2 的 S - 酰化可能需要 ATP 结合和 / 或水解。

综合研究结论和讨论部分,这项研究明确了 ABHD17 酶在 NOD2 去酰化中的关键作用,揭示了 S - 酰化 - 去酰化循环对 NOD2 功能的重要调节机制。部分与克罗恩病相关的 NOD2 变异体可通过靶向 ABHD17 得到改善,这为克罗恩病的治疗提供了潜在的新策略。不过,目前的研究是在永生化细胞系中进行的,未来还需要在动物模型和类器官模型中进一步验证,以推动这一研究成果向临床应用转化,为克罗恩病患者带来新的希望。

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