GPR35 通过 Gαs-cAMP-PKA 通路抑制巨噬细胞炎症防治药物性肝损伤的机制研究

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Cellular and Molecular Life Sciences 6.2

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  为探究调控炎症改善药物性肝损伤的潜在靶点,研究人员以 APAP 诱导的肝损伤模型展开研究,发现 GPR35 通过 Gαs-cAMP-PKA 通路抑制巨噬细胞介导的炎症,减轻肝损伤,为药物性肝损伤治疗提供新方向。

  
药物性肝损伤(DILI)是全球范围内常见的肝脏疾病,对人类健康构成严重威胁。乙酰氨基酚(APAP)过量是导致急性肝损伤的主要原因之一,其机制主要涉及 APAP 代谢产生的 N - 乙酰 - p - 苯醌亚胺(NAPQI)消耗肝内谷胱甘肽(GSH),引发肝细胞死亡,随后释放的损伤相关分子模式(DAMP)激活免疫细胞,加剧炎症反应。尽管 N - 乙酰半胱氨酸(NAC)是目前主要的治疗药物,但其治疗窗狭窄,疗效有限,因此寻找新的治疗靶点至关重要。巨噬细胞在 APAP 诱导的肝损伤早期炎症反应中起关键作用,然而调控巨噬细胞炎症反应以改善药物性肝损伤的潜在靶点尚未明确。

为解决这一问题,安徽医科大学等机构的研究人员开展了关于 G 蛋白偶联受体 35(GPR35)在药物性肝损伤中作用的研究。研究发现,GPR35 通过抑制巨噬细胞介导的炎症反应,通过 Gαs - 环磷酸腺苷(cAMP)- 蛋白激酶 A(PKA)通路防治药物性肝损伤,该研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:构建野生型(WT)和 Gpr35 基因敲除(Gpr35-/-)小鼠的 APAP 肝损伤模型,通过腹腔注射 APAP 诱导肝损伤;利用流式细胞术分离和分析肝内免疫细胞,包括巨噬细胞(F4/80+)、中性粒细胞等;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清和肝组织中的炎症因子(如 TNF-α、IL-1β 等);运用 Western blotting 技术检测信号通路相关蛋白的表达和磷酸化水平;通过 RNA 测序(RNA-seq)分析巨噬细胞的基因表达谱;利用腹腔注射氯膦酸二钠脂质体或钆氯化物(GdCl3) depletion 巨噬细胞,探讨巨噬细胞的作用;使用 GPR35 激动剂(如犬尿氨酸 KA、色甘酸钠 DSCG)进行体内外干预实验。

研究结果


GPR35 缺失加重 APAP 诱导的肝损伤


Gpr35-/-小鼠在 APAP 处理后,血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平显著升高,肝组织损伤面积扩大,肝细胞凋亡相关蛋白 Bax 表达增加,Bcl-2 表达减少,且肝损伤修复阶段 ALT 和 AST 水平仍高于 WT 小鼠,表明 GPR35 对 APAP 诱导的肝损伤具有保护作用,且参与肝修复过程。

GPR35 通过调控肝巨噬细胞发挥保护作用


与 WT 小鼠相比,Gpr35-/-小鼠肝内 F4/80+巨噬细胞和 CD11bhighF4/80int单核细胞来源巨噬细胞(MoMFs)数量显著增加,而库普弗细胞(Kupffer cells,KC)数量减少,血清和肝组织中促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、MCP-1 等)水平升高,肝巨噬细胞分泌的促炎因子也增多。当用 GdCl3或氯膦酸二钠脂质体耗竭巨噬细胞后,Gpr35-/-小鼠与 WT 小鼠的肝损伤差异消失,表明 GPR35 通过调控肝巨噬细胞介导的炎症反应发挥保护作用。

GPR35 抑制巨噬细胞炎症信号通路


RNA-seq 分析显示,Gpr35-/-小鼠肝巨噬细胞中差异表达基因富集于炎症相关通路,如 PI3K-AKT、MAPK、NF-κB 信号通路。Western blotting 证实,Gpr35-/-小鼠巨噬细胞中 p-AKT、p-p38、p-p65 水平显著升高,而 GPR35 激动剂预处理可抑制这些炎症信号分子的激活。体外实验表明,GPR35 激动剂可抑制脂多糖(LPS)刺激的巨噬细胞中炎症信号通路的激活和促炎因子的产生,进一步证实 GPR35 通过抑制巨噬细胞炎症信号通路发挥作用。

GPR35 通过 Gαs-cAMP-PKA 通路发挥作用


免疫共沉淀(Co-IP)实验证实 GPR35 与 Gαs 蛋白相互作用。GPR35 激动剂和腺苷酸环化酶(AC)激活剂 Forskolin 可增加巨噬细胞内 cAMP 水平,激活 PKA 催化亚基(p-PKA-C)。当使用 Gαs 抑制剂(NF449)、AC 抑制剂(SQ22536)或 PKA 抑制剂(H89)阻断 Gαs-cAMP-PKA 通路后,GPR35 激动剂的抗炎作用被逆转,表明 GPR35 通过 Gαs-cAMP-PKA 通路抑制巨噬细胞炎症反应。

GPR35 激动剂保护 APAP 和 LPS/D-GalN 诱导的肝损伤


体内实验表明,GPR35 激动剂 KA 和 DSCG 可显著降低 APAP 处理小鼠的血清 ALT、AST 水平,减少肝组织损伤面积和促炎因子水平。在 LPS/D-GalN 诱导的肝损伤模型中,Gpr35-/-小鼠肝损伤和炎症反应更严重,而 GPR35 激动剂可减轻肝损伤和炎症,表明 GPR35 的保护作用不仅限于 APAP 诱导的肝损伤,对其他炎症介导的肝损伤也有效。

研究结论与讨论


本研究揭示了 GPR35 在药物性肝损伤中的保护作用及其机制。GPR35 通过与 Gαs 偶联,激活 cAMP-PKA 通路,抑制巨噬细胞内 AKT、MAPK、NF-κB 等炎症信号通路的激活,减少促炎因子的产生,从而减轻肝损伤。该研究不仅阐明了 GPR35 在肝损伤中的重要作用,还为药物性肝损伤的治疗提供了新的潜在靶点。

目前,GPR35 的内源性配体及作用的物种特异性仍需进一步研究,但其作为孤儿受体的潜在治疗价值已在多种炎症性疾病中显现。未来,开发高效、特异性的 GPR35 激动剂可能为药物性肝损伤及其他炎症相关疾病的治疗开辟新途径。此外,GPR35 是否通过调控巨噬细胞表型转换(如促炎型向抗炎型转换)促进肝损伤修复,仍需深入探讨。总之,该研究为理解药物性肝损伤的发病机制和寻找新的治疗策略提供了重要的理论依据。

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