姜黄素类似物C1通过TFEB依赖性机制激活自噬保护老年性耳聋小鼠感觉毛细胞免受氧化应激损伤

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:International Immunopharmacology 4.8

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  针对老年性耳聋(AHL)缺乏有效治疗手段的问题,研究人员探究了姜黄素类似物C1通过促进转录因子EB(TFEB)核转位激活自噬通路,减轻氧化应激(OS)对耳蜗外毛细胞(OHCs)的损伤。研究发现C1能显著改善老年C57BL/6小鼠听力阈值,其作用机制依赖于TFEB介导的自噬-溶酶体通路调控。该研究为AHL的靶向治疗提供了新策略。

  

随着年龄增长,老年性耳聋(Age-related hearing loss, AHL)已成为影响老年人生活质量的重要健康问题。作为最常见的感音神经性耳聋类型,AHL主要表现为耳蜗外毛细胞(Outer hair cells, OHCs)的渐进性退化,目前临床仅能依靠人工耳蜗进行症状缓解,缺乏根本性治疗手段。在AHL的发病机制中,氧化应激(Oxidative stress, OS)和自噬功能障碍被证实是关键病理环节,但二者间的调控关系尚未阐明。更棘手的是,虽然天然化合物姜黄素(Curcumin)具有抗氧化和神经保护作用,但其生物利用度低、稳定性差的特性严重限制了临床应用。

针对这些难题,中山大学的研究团队在《International Immunopharmacology》发表重要成果,系统研究了姜黄素单羰基类似物C1(Curcumin analog C1)对AHL的治疗作用及其分子机制。研究人员采用6月龄C57BL/6小鼠进行为期6个月的C1干预(10 mg/kg/day),通过听觉脑干反应(ABR)检测、耳蜗组织免疫荧光、Western blot等技术,结合D-半乳糖(D-galactose)诱导的体外衰老模型,首次揭示了C1通过促进转录因子EB(Transcription factor EB, TFEB)核转位激活自噬,从而减轻OHCs氧化损伤的全新机制。

关键技术方法包括:建立12月龄C57BL/6小鼠AHL模型和D-gal诱导的HEI-OC1细胞衰老模型;ABR检测听力功能变化;免疫荧光染色定量OHCs存活率;GSH/GSSG比值和4-羟基壬烯醛(4HNE)检测氧化应激水平;Western blot分析TFEB核质分布及自噬标志物LC3B-II、P62表达;siRNA敲低TFEB验证其功能必要性;JC-1探针检测细胞凋亡;SA-β-gal染色评估细胞衰老状态。

3.1 C1延缓年龄相关性听力损失并减少毛细胞损伤
ABR检测显示12月龄小鼠出现全频段听力阈值升高(8kHz:29dB,32kHz:47.5dB),而C1干预组阈值显著降低22-38dB。耳蜗基底回OHCs计数证实C1可提高各区域OHCs存活率(除距顶端5.5mm处)。体外实验中,15mg/mL D-gal成功诱导HEI-OC1细胞衰老(SA-β-gal阳性率增加),C1(1μM)处理可减轻培养感觉上皮的毛细胞损伤。

3.2 C1降低衰老小鼠外毛细胞的氧化应激
衰老OHCs中脂质过氧化标志物4HNE表达显著升高,同时谷胱甘肽(GSH)水平降低而氧化型谷胱甘肽(GSSG)增加,导致GSH/GSSG比值下降。C1处理能逆转这些变化,使4HNE表达降低80%,GSH水平恢复至年轻对照组水平。

3.3 C1促进TFEB核转位并改善自噬功能
Western blot显示衰老OHCs中核TFEB含量减少40%,而C1干预使其恢复至正常水平。自噬流检测发现衰老组LC3B-II和P62同步升高(分别增加3倍和15倍),提示自噬阻滞;C1处理后LC3B-II进一步增加而P62降低80%,表明自噬流恢复。qPCR显示C1可上调Atg3-7、Atg16等自噬相关基因表达120-260%。

3.4-3.6 TFEB在C1调控自噬和抗氧化中的核心作用
siRNA敲低TFEB可完全阻断C1对自噬的激活作用:使LC3B-II和溶酶体酶CTSD表达回落,P62重新累积。同时,C1的抗氧化效应(降低4HNE和ROS水平)也被取消。使用自噬抑制剂氯喹(Chloroquine)处理同样消除了C1对氧化应激的保护作用,证实该过程依赖自噬通路。

3.7 TFEB介导C1对衰老细胞的保护
在D-gal诱导的衰老HEI-OC1细胞中,C1可使衰老标志物P16降低15倍,JC-1探针显示早期凋亡减少,CCK-8检测细胞活力提升。这些保护效应均被siTFEB逆转,证实TFEB是C1发挥抗衰老作用的关键介质。

该研究首次阐明C1-TFEB-自噬轴在AHL治疗中的核心地位:C1通过解除14-3-3蛋白对TFEB的胞质锚定,促进其核转位并激活下游自噬基因表达,从而增强OHCs清除ROS的能力。这种独特的mTOR非依赖性机制避免了直接抑制mTOR可能带来的副作用,为开发靶向TFEB的AHL治疗药物提供了理论依据。值得注意的是,相比原型姜黄素,C1具有更好的口服生物利用度和血迷路屏障穿透性,其长期给药方案(6个月)展现出良好的转化医学潜力。未来研究可进一步优化C1的给药途径(如经圆窗膜给药)或开发内耳靶向递药系统,以加速其临床转化应用。

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