揭秘巨噬细胞自噬调控新机制:NF-κB/EZH2/H3K27me3轴的关键作用

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:European Journal of Medical Research 2.8

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  为探究 H3K27me3和 NF-κB 在绿脓菌素(PYO)诱导巨噬细胞自噬中的作用,研究人员以 THP-1 巨噬细胞为对象展开研究。结果发现 NF-κB/EZH2/H3K27me3轴抑制 PYO 诱导的自噬,这为治疗 PA 相关医院感染提供新思路。

  在医学研究的微观世界里,细菌与人体细胞的 “战争” 从未停歇。铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)作为医院感染的 “常客”,凭借其耐药性让医生们头疼不已。它分泌的绿脓菌素(pyocyanin,PYO)更是 “捣乱分子”,肆意破坏宿主细胞的正常生理过程。
此前研究发现,组蛋白修饰在细胞功能调控中扮演着重要角色。像组蛋白 H3赖氨酸 27 位点的乙酰化(H3K27ac)能促进 PYO 诱导的巨噬细胞自噬,可 H3赖氨酸 27 位点的三甲基化(H3K27me3)在这一过程中的作用却迷雾重重。同时,炎症反应的 “指挥官” NF-κB,它与 H3K27me3之间的关系以及对 PYO 诱导自噬的影响也有待揭晓。为了拨开这些迷雾,来自川北医学院附属医院麻醉科等单位的研究人员踏上了探索之旅。

研究人员精心挑选了人急性单核细胞白血病细胞系 THP-1 来源的巨噬细胞作为研究对象。他们运用了多种技术手段,如通过蛋白质免疫印迹(Western blot)分析蛋白表达水平,利用染色质免疫沉淀 - 定量聚合酶链反应(ChIP-qPCR)探究基因转录调控等。

研究结果令人眼前一亮。首先,PYO 成功诱导了 THP-1 巨噬细胞发生自噬,这表现为自噬标记蛋白 LC3B II 表达增加,自噬体数量也明显增多。进一步研究发现,PYO 能通过上调 EZH2 的表达,提高 H3K27me3水平,而 JMJD3 的表达并未受到影响。当使用 EZH2 抑制剂处理细胞后,H3K27me3水平下降,LC3B II 表达和自噬体形成反而增加,这表明 H3K27me3对 PYO 诱导的自噬起着抑制作用。

深入挖掘后发现,H3K27me3主要通过抑制自噬相关基因 ULK1 和 MAP1LC3B 的转录来发挥作用。在 PYO 刺激下,H3K27me3与这两个基因启动子区域的结合减少,使得转录抑制作用减弱。

NF-κB 在这场 “战斗” 中也扮演了关键角色。PYO 能促进 NF-κB 激活并向细胞核转移,增强它与 H3K27me3的相互作用。抑制 NF-κB 核转位后,巨噬细胞的自噬水平上升,同时 NF-κB 对 ULK1 和 MAP1LC3B 转录的抑制作用也被削弱。此外,NF-κB 还能通过促进 EZH2 基因转录,提高 H3K27me3水平,形成了一个复杂的调控网络。

在讨论部分,研究人员指出,自噬在细菌与宿主细胞的相互作用中如同 “双刃剑”。不同细胞类型、组织和病理条件下,H3K27me3对自噬的影响存在差异。NF-κB 在巨噬细胞自噬中的作用同样复杂,不同刺激、细胞类型和环境背景下,它对自噬的调控方向也不同。

这项研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上,意义非凡。它揭示了 NF-κB/EZH2/H3K27me3轴抑制 PYO 诱导巨噬细胞自噬的分子机制,为理解宿主 - 病原体相互作用提供了新视角。这一发现有望为开发针对 PA 相关医院感染的治疗策略提供理论依据,或许未来能通过调控巨噬细胞内的自噬信号通路,来对抗 PA 的感染,为患者带来新的希望。

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