HDAC3通过调控cGAS-STING信号通路在银屑病发病机制中的关键作用及治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  本研究针对银屑病(psoriasis)这一慢性炎症性皮肤病的治疗难题,通过系统性实验揭示了组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)通过线粒体DNA(mtDNA)-cGAS-STING信号轴驱动角质形成细胞炎症反应的新机制。研究人员采用临床样本分析、IMQ诱导小鼠模型和细胞实验,证实HDAC3抑制剂RGFP966可显著改善银屑病样皮炎,其通过减少活性氧(ROS)产生、维持线粒体膜电位(MMP)和阻断mtDNA泄漏实现抗炎作用。该发现为靶向表观遗传-线粒体-天然免疫交叉调控的精准治疗提供了新策略。

  

银屑病是一种困扰全球约3%人口的慢性炎症性皮肤病,其特征是角质形成细胞异常增殖和持续的免疫激活。尽管近年来生物制剂的应用取得了显著进展,但停药后的高复发率和治疗副作用仍是临床面临的重大挑战。更令人困扰的是,银屑病的发病机制至今尚未完全阐明,尤其是表观遗传调控、线粒体功能障碍和天然免疫反应之间的复杂交互作用亟待揭示。

针对这一科学难题,南方医科大学顺德医院等机构的研究人员Chong Zeng、Xiujuan Wen、Zibo Wei和Xinhuai Dong团队在《Journal of Translational Medicine》发表重要研究成果。他们发现组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)在银屑病皮损中异常高表达,并通过激活cGAS-STING信号通路促进疾病进展。这项研究不仅阐明了HDAC3调控银屑病的新机制,还为开发靶向表观遗传-线粒体-免疫网络的联合治疗策略提供了理论依据。

研究采用了多种关键技术方法:通过GEO数据库(GSE13355数据集)进行生物信息学分析;使用IMQ诱导的银屑病样小鼠模型进行体内验证;建立IL-17A/IL-1α/TNF-α/IL-6刺激的HaCaT细胞炎症模型;应用流式细胞术、透射电镜(TEM)和免疫荧光等技术评估线粒体功能;采用Western blot和qRT-PCR分析信号通路关键分子表达。

HDAC3和cGAS-STING信号通路在银屑病中的异常激活
通过对临床样本和GSE13355数据集的分析,发现HDAC3 mRNA和蛋白在银屑病皮损中显著上调。免疫组化显示HDAC3主要表达于表皮角质形成细胞和浸润淋巴细胞,与cGAS、STING的表达呈正相关。Western blot证实三者在银屑病皮损中的蛋白水平均高于正常皮肤2-3倍。

HDAC3抑制缓解IMQ诱导的银屑病样皮炎
在IMQ诱导的小鼠模型中,高剂量HDAC3抑制剂RGFP966(10 mg/kg)显著改善皮肤红斑、鳞屑等症状,使PASI评分降低约50%。组织学分析显示其可逆转表皮增厚(从85.6±7.2μm降至52.3±5.8μm)和脾脏肿大。ELISA检测发现该治疗使促炎因子IL-6、TNF-α水平下降40-60%,同时提升抗氧化指标SOD和GSH含量。

HDAC3调控线粒体功能障碍的分子机制
在细胞实验中,促炎因子组合诱导HaCaT细胞产生大量ROS(增加2.1倍),导致线粒体膜电位(MMP)下降60%和结构损伤。透射电镜观察到线粒体嵴断裂和空泡化。而RGFP966处理可恢复SOD1/SOD2表达,减少mtDNA向胞质泄漏(降低65%),通过抑制cGAS-STING-TBK1信号轴发挥抗炎作用。

研究结论与意义
该研究首次揭示了HDAC3通过"ROS-线粒体损伤-mtDNA泄漏-cGAS-STING激活"的正反馈循环促进银屑病进展的完整机制。临床前实验证实特异性抑制HDAC3可同时靶向表观遗传修饰(HDAC3)、氧化应激(SOD1/2)和天然免疫(cGAS-STING)三大病理环节,这种多靶点干预策略为克服现有治疗的局限性提供了新思路。尤其值得注意的是,研究发现角质形成细胞中mtDNA(而非核DNA)是激活cGAS-STING通路的主要内源性配体,这为理解银屑病中自身DNA感知机制提供了关键证据。这些发现不仅深化了对银屑病发病机制的认识,也为开发基于HDAC3抑制剂的联合治疗方案奠定了理论基础。

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