miR-718通过靶向抑制PHB1调控线粒体动力学影响角质形成细胞增殖与迁移的机制研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Mitochondrion 3.9

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  本研究针对银屑病中角质形成细胞异常增殖的难题,揭示了miR-718通过直接靶向PHB1调控线粒体融合蛋白(MFN1/2、OPA1)表达,破坏线粒体动力学(融合/分裂平衡),进而抑制HaCaT细胞增殖与迁移的分子机制。研究为银屑病治疗提供了以miRNA-线粒体轴为靶点的新策略,发表于《Mitochondrion》。

  

银屑病作为一种困扰全球2-3%人口的慢性炎症性皮肤病,其典型特征——角质形成细胞(keratinocytes)的过度增殖与异常分化,一直是研究焦点。传统治疗手段如PUVA疗法虽能诱导细胞凋亡缓解症状,但无法从根本上解决线粒体功能紊乱这一潜在驱动因素。更令人困惑的是,位于17q染色体的银屑病易感基因PSORS2竟编码线粒体内膜蛋白PHB1(prohibitin 1),暗示线粒体质量控制系统可能通过未知机制参与疾病发生。

中国科学院的团队在《Mitochondrion》发表的研究,首次揭示微小RNA miR-718通过靶向调控PHB1,重塑线粒体动力学(mitochondrial dynamics),进而影响角质形成细胞生物学行为的分子通路。研究采用miRNA mimic/inhibitor转染技术,结合Western blot、共聚焦显微成像(CMXRoS标记)、JC-1膜电位检测等核心方法,系统解析了PHB1-线粒体轴在银屑病病理过程中的作用。

关键研究发现

  1. miR-718直接靶向PHB1
    HaCaT细胞中转染miR-718 mimic后,Western blot显示PHB1蛋白水平显著降低,双荧光素酶报告基因实验证实其3'UTR存在直接结合位点。这一发现首次建立miRNA与银屑病易感基因的调控关系。

  2. 线粒体融合-分裂失衡
    PHB1下调导致线粒体融合关键蛋白MFN1、MFN2和OPA1表达减少,而分裂蛋白DRP1活性增强。共聚焦显微镜下可见miR-718过表达组线粒体碎片化加剧,与AM-718抑制剂组形成鲜明对比。

  3. 膜电位崩溃与结构破坏
    JC-1染色显示miR-718引起线粒体膜电位(ΔΨm)显著下降,提示PHB1-OPA1轴功能受损。OPA1作为线粒体嵴(cristae)结构维持者,其紊乱可能通过释放细胞色素c触发凋亡。

  4. 细胞行为学改变
    CCK-8实验显示转染24小时后细胞增殖抑制率达40%,划痕实验证实迁移能力减弱。这与PHB1已知的EGF-Ras信号调控作用相符,解释了银屑病表皮修复异常的部分机制。

研究意义与展望
该研究构建了"miR-718→PHB1→线粒体动力学→细胞增殖/迁移"的完整调控链条,为银屑病治疗提供三个新视角:

  1. 诊断标志物:血清miR-718水平可能成为疾病活动度监测指标
  2. 治疗靶点:靶向抑制miR-718或补充PHB1可恢复线粒体稳态
  3. 机制延伸:PHB1-OPA1-嵴结构轴或为多种增生性皮肤病共性机制

值得注意的是,研究同时发现PHB1缺失会增强上皮细胞间连接,这一现象与银屑病典型的表皮屏障缺陷看似矛盾,提示可能存在组织特异性调控网络。未来研究需在类器官模型或患者活检组织中验证这些发现,并探索PHB1在免疫细胞-角质形成细胞对话中的作用。

这项由中国学者完成的工作,不仅深化了对银屑病线粒体病理的认识,更开辟了通过非编码RNA调控细胞器功能治疗皮肤疾病的新思路。正如研究者Himani Rani和Neeru Saini在讨论部分强调的:"理解PHB1在嵴结构维持与能量代谢中的双重角色,将是破解增生性皮肤病分子迷宫的关键钥匙。"

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