卵清蛋白诱导氧化应激下TOPORS调控SUMO1-TOP1 DNA损伤修复在巨噬细胞中的作用机制

本研究针对过敏性哮喘中氧化应激导致的DNA损伤修复机制不明的问题，揭示了TOPORS通过调控SUMO1对TOP1的修饰（SUMO1-TOP1）在卵清蛋白（OVA）诱导的DNA损伤修复中的关键作用。研究人员通过临床样本分析、OVA哮喘小鼠模型和巨噬细胞实验，发现TOP1表达升高与DNA损伤标志物γH2AX正相关，而TOPORS敲除会抑制SUMO1-TOP1修饰并加剧损伤。该研究为哮喘治疗提供了新的靶点——DNA修复通路。

　　

哮喘作为全球高发的慢性气道炎症性疾病，影响着超过3.3亿人的健康，其中儿童患者占比显著且易迁延至成年。尽管已知过敏原（如尘螨、花粉）会通过诱发活性氧（ROS）导致DNA损伤，但具体的修复机制仍是未解之谜。盐城市第三人民医院与江苏医药职业学院的研究团队在《Toxicology Letters》发表的研究，首次揭示了TOPORS（拓扑异构酶1结合精氨酸/丝氨酸富集蛋白）通过调控SUMO1（小泛素相关修饰蛋白1）对TOP1（DNA拓扑异构酶I）的修饰，在卵清蛋白（OVA）诱导的哮喘模型中修复DNA损伤的核心机制。

研究采用多维度技术方法：1）临床队列分析（70例哮喘儿童与60例健康儿童）；2）OVA诱导的小鼠哮喘模型；3）巨噬细胞免疫共沉淀检测SUMO1-TOP1水平；4）基因敲除技术验证TOP1与TOPORS功能。

临床研究对象的特征
哮喘儿童外周血中TOP1表达显著升高，且与白细胞、嗜酸性粒细胞及IgE水平呈正相关，提示TOP1可能参与过敏反应中的DNA损伤调控。

OVA模型验证
哮喘小鼠肺组织中TOP1与DNA损伤标志物γH2AX同步升高，而体外巨噬细胞实验显示TOP1敲除可降低γH2AX水平，证实TOP1直接参与DNA损伤过程。

关键机制发现
OVA诱导的巨噬细胞中SUMO1-TOP1修饰水平显著增加，但TOPORS敲除会逆转这一现象，同时加剧γH2AX积累。这表明TOPORS通过促进SUMO1对TOP1的修饰来修复损伤，而该通路受阻会导致DNA损伤恶化。

讨论与意义
研究首次阐明TOPORS/SUMO1-TOP1轴在哮喘相关DNA损伤修复中的双向调节作用：过敏原通过ROS诱发损伤后，TOPORS介导的SUMO1修饰既能稳定TOP1功能，又能促进其参与修复。这一发现为开发靶向DNA修复的哮喘疗法（如调控TOPORS活性或SUMO1修饰）提供了理论依据，尤其对儿童哮喘的长期管理具有重要价值。研究同时提示，监测γH2AX或8-OHdG（8-羟基脱氧鸟苷）等损伤标志物或可成为评估哮喘预后的新指标。