衰老相关VGVAPG六肽通过破坏SEL1L-HRD1复合体功能诱导神经元ER应激和自噬失调的机制研究

本研究揭示了衰老相关弹性蛋白降解产物VGVAPG通过下调SEL1L-HRD1复合体功能，导致SIRT2积累并引发内质网应激(ER stress)，进而激活但最终抑制自噬通路的分子机制。研究人员采用分化的SH-SY5Y神经元模型，发现VGVAPG通过ERAD-UPS系统失调和p-ERK1/2信号传导，形成类似阿尔茨海默病(AD)的蛋白稳态失衡特征，为衰老相关神经退行性疾病提供了新的干预靶点。

　　

随着全球老龄化加剧，神经退行性疾病的发病机制研究成为生物医学领域的重要课题。弹性蛋白作为细胞外基质的关键成分，其降解产物VGVAPG六肽在衰老过程中显著积累，但对其在神经元中的病理作用机制尚不明确。既往研究表明，VGVAPG能上调Sirtuin 2 (SIRT2)表达，而SIRT2与HRD1泛素连接酶的相互作用可能影响蛋白稳态和自噬过程——这两者在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中起核心作用。

为解决这一科学问题，来自某高校的研究团队在《Neurochemistry International》发表了创新性研究成果。研究采用RA/BDNF分化的SH-SY5Y细胞作为人神经元模型，通过qPCR、Western blot、免疫荧光和MDC染色等技术，系统揭示了VGVAPG通过破坏SEL1L-HRD1复合体功能诱导神经元损伤的双重作用机制。

关键技术方法包括：1) 采用Real-Time qPCR和Western blot分析基因和蛋白表达；2) 免疫荧光染色观察蛋白定位和共定位；3) MDC荧光标记检测自噬小体形成；4) 特异性底物法测定蛋白酶体活性。所有实验均在分化的SH-SY5Y神经元模型中进行。

3.1. 分化效率验证
通过TUBB3 mRNA表达上调79.31%和神经元形态学特征，证实RA/BDNF分化方案成功获得功能性神经元模型。

3.2. VGVAPG通过HRD1-SIRT2轴调控ERAD
发现VGVAPG使HRD1 mRNA和蛋白分别降低58.07%和29.77%，同时SIRT2蛋白表达增加82.53%。免疫荧光证实HRD1表达下降与SIRT2积累共存，提示VGVAPG通过抑制HRD1介导的SIRT2泛素化降解途径破坏蛋白稳态。

3.3. SEL1L-HRD1复合体功能抑制
VGVAPG处理使SEL1L蛋白降低56.10%，同时p97/VCP表达增加52.40%，表明ERAD核心复合体功能受损导致错误蛋白积累。

3.4. ER应激与蛋白酶体功能抑制
p-IRE1α水平升高18.71%和ATF6核转位证实ER应激激活。β₁
/β₂
/β₅
蛋白酶体亚基活性降低20-23%，泛素化蛋白积累53.24%，揭示UPS系统功能障碍。

3.5. 自噬通路的双重调控
虽然FIP200、ATG16L1等自噬起始标志物表达增加30-60%，但LC3-II/LC3-I比率异常和p62积累83.70%显示自噬流受阻。MDC荧光减弱和ERK1/2磷酸化增强提示VGVAPG通过ERK信号抑制自噬体成熟。

这项研究首次阐明VGVAPG通过"SEL1L-HRD1下调→SIRT2积累→ER应激→自噬失调"的级联反应促进神经元损伤的分子机制。特别值得注意的是，VGVAPG既能激活自噬起始又抑制其完成的"双刃剑"效应，与阿尔茨海默病中观察到的自噬体清除障碍高度相似。研究发现SIRT2抑制剂AGK2可部分逆转这些效应，为靶向干预提供了实验依据。该成果不仅拓展了对弹性蛋白代谢物神经毒性的认知，更为理解衰老相关蛋白稳态失衡如何诱发神经退行性病变提供了新的理论框架。未来研究可进一步探索VGVAPG在动物模型中的病理作用及其与Aβ/tau蛋白的相互作用。