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结核分枝杆菌通过调控Lnc-Gm5532靶向FDX1诱导铜死亡促进其胞内生存的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:International Immunopharmacology 4.8
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本研究揭示了结核分枝杆菌(M.tb)通过上调LncRNA-Gm5532/miR-7232-5p/FDX1轴激活铜死亡(cuproptosis)的新机制,证实该通路通过促进脂酰化DLAT聚集和线粒体功能障碍,增强M.tb在巨噬细胞内的免疫逃逸能力。成果为结核病治疗提供了潜在靶点,发表于《International Immunopharmacology》。
结核病是全球最致命的传染病之一,结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, M.tb)通过劫持宿主巨噬细胞的防御机制实现胞内生存。尽管铜离子(Cu2+)的抗菌作用已被证实,但最新发现的铜依赖性细胞死亡形式——铜死亡(cuproptosis)在结核病中的作用仍属空白。铜死亡的特征是铜离子结合三羧酸循环(TCA)中脂酰化酶引发蛋白质聚集,但这一过程如何被病原体利用尚不清楚。同时,长链非编码RNA(LncRNA)在免疫调控中的重要性日益凸显,但其对铜死亡的调控机制尚未在感染性疾病中探索。
宁夏大学的研究团队在《International Immunopharmacology》发表的研究填补了这一空白。通过整合微阵列筛选、基因互作分析和功能实验,首次揭示M.tb通过LncRNA-Gm5532/miR-7232-5p/FDX1轴激活铜死亡,促进自身胞内生存的完整机制。研究发现FDX1(铜死亡关键基因)的激活会加剧线粒体脂酰化蛋白DLAT的聚集,而LncRNA-Gm5532通过吸附miR-7232-5p解除其对FDX1的抑制,形成正反馈循环。这一发现不仅阐明了M.tb免疫逃逸的新策略,还为结核病治疗提供了以铜死亡通路为靶点的干预思路。
关键技术包括:1)M.tb感染巨噬细胞模型构建;2)微阵列筛选差异表达的mRNA和LncRNA;3)双荧光素酶报告基因验证miR-7232-5p与FDX1/Lnc-Gm5532的互作;4)铜离子浓度检测和脂酰化DLAT免疫共沉淀;5)临床结核患者样本验证。
M.tb诱导铜死亡促进胞内生存
实验证实M.tb感染会触发巨噬细胞铜死亡特征:FDX1表达上调、细胞内铜离子蓄积、DLAT蛋白寡聚化。通过铜螯合剂处理或FDX1敲除可显著抑制M.tb存活率,说明铜死亡是M.tb免疫逃逸的关键途径。
Lnc-Gm5532/miR-7232-5p/FDX1轴机制解析
从7个候选LncRNA中锁定Lnc-Gm5532为FDX1的核心调控因子。机制上,Lnc-Gm5532作为竞争性内源RNA(ceRNA)吸附miR-7232-5p,解除其对FDX1 mRNA的抑制作用,进而激活下游铜死亡通路。该调控轴在临床结核患者肺泡灌洗液中得到验证。
讨论与意义
研究首次将铜死亡与结核病免疫逃逸直接关联,提出"病原体劫持宿主死亡通路"的新范式。Lnc-Gm5532作为分子开关,通过ceRNA网络放大铜死亡信号,为开发靶向LncRNA的结核治疗策略奠定基础。作者Zhaoqian Gong等强调,针对FDX1或铜离子稳态的干预可能成为对抗耐药结核的新方向。
该研究的创新性在于:1)揭示M.tb调控铜死亡的具体分子路径;2)建立LncRNA-ceRNA网络在感染性疾病中的功能模型;3)提供铜死亡相关蛋白(如DLAT)作为结核病治疗靶点的直接证据。未来研究可进一步探索其他铜死亡相关LncRNA(如LIPCAR、MEG3)在结核病中的作用,以及铜螯合剂与现有抗结核药物的协同效应。
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