JMJD3抑制通过调控H3K27me3/NF-κB/Nrf2通路减轻LPS/D-Gal诱导的急性肝损伤:表观遗传治疗新策略

《Chemico-Biological Interactions》:Inhibition of JMJD3 attenuates acute liver injury by suppressing inflammation and oxidative stress in LPS/D-Gal-induced mice

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Chemico-Biological Interactions 4.7

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  本研究针对急性肝损伤(ALI)缺乏有效治疗靶点的临床难题,聚焦组蛋白去甲基化酶JMJD3(KDM6B)在炎症与氧化应激中的双重调控作用。研究人员通过LPS/D-Gal诱导的小鼠模型和RAW264.7巨噬细胞实验,发现GSK-J1抑制JMJD3可显著降低促炎因子释放,同时通过升高H3K27me3水平抑制NF-κB通路,并激活Nrf2/HO-1抗氧化途径。该研究为ALI的 epigenetic therapy 提供了新靶点,相关成果发表于《Chemico-Biological Interactions》。

  

急性肝损伤(ALI)是临床常见的危重症,其发病机制涉及复杂的炎症级联反应和氧化应激损伤。尽管已知巨噬细胞极化(M1/M2型)和组蛋白修饰参与其中,但表观遗传调控的具体分子机制尚不明确。尤其值得注意的是,组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3)作为重要的基因沉默标记,其动态变化如何影响ALI进程仍待揭示。JMJD3(又称KDM6B)作为特异性去除H3K27me2/3的组蛋白去甲基化酶,在多种炎症性疾病中起关键作用,但其在ALI中的调控网络尚未系统研究。

针对这一科学问题,佛山大学的研究团队在《Chemico-Biological Interactions》发表论文,通过整合体内外实验模型,首次阐明JMJD3通过"表观遗传-炎症-氧化应激"三轴调控网络加重ALI的分子机制。研究发现,JMJD3在LPS/D-Gal诱导的ALI模型中表达显著上调,而特异性抑制剂GSK-J1或siRNA敲低JMJD3后,不仅能抑制巨噬细胞M1型极化,还能通过双重调控NF-κB炎症通路和Nrf2抗氧化通路减轻肝损伤。这项研究为开发基于表观遗传修饰的ALI治疗策略提供了理论依据。

关键技术方法包括:1)LPS/D-Gal诱导的小鼠ALI模型构建;2)CCK-8法检测巨噬细胞活力;3)qPCR和Western blot分析基因表达;4)ELISA检测血清炎症因子;5)肝组织H&E染色评估病理损伤;6)比色法测定氧化应激指标(MDA、SOD等);7)染色质免疫共沉淀(ChIP)验证H3K27me3修饰变化。

【JMJD3 Inhibition or knockdown reduces inflammatory cytokine expression in RAW264.7 cells】
通过LPS刺激RAW264.7巨噬细胞建立炎症模型,发现10 μM GSK-J1预处理可显著抑制TNF-α、IL-6等促炎因子的分泌(降低约50%),同时siRNA敲除JMJD3获得类似效果。机制上,JMJD3抑制导致H3K27me3在全基因组水平升高,进而阻碍NF-κB p65亚基的核转位。

【JMJD3 inhibition alleviates LPS/D-Gal-induced acute liver injury】
小鼠实验显示,GSK-J1处理组血清ALT/AST水平较模型组下降60%,肝组织病理评分改善。肝组织中M1型标志物iNOS表达降低,而M2型标志物Arg1升高,表明JMJD3调控巨噬细胞极化平衡。

【JMJD3 inhibition activates Nrf2/HO-1 pathway】
氧化应激分析发现,GSK-J1处理显著提升肝组织SOD、GSH等抗氧化酶活性,同时降低MDA含量。Western blot显示Nrf2核转位增加,其下游靶基因HO-1表达上调2.3倍。

【讨论与结论】
本研究首次揭示JMJD3通过"表观遗传开关"机制同时调控炎症和氧化应激:1)通过降低H3K27me3修饰促进NF-κB依赖的炎症基因转录;2)通过抑制Nrf2/HO-1通路削弱细胞抗氧化防御。这种双轨调控模式使JMJD3成为ALI治疗的理想靶点。GSK-J1作为特异性抑制剂,不仅能减轻肝细胞坏死,还可能通过重编程巨噬细胞表型打破"炎症-氧化"恶性循环。该发现为开发基于表观遗传修饰的ALI联合治疗方案提供了新思路,未来需进一步探索JMJD3在不同病因ALI中的普适性调控机制。

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