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Sestrin2通过TFEB介导的自噬/溶酶体通路改善肠缺血再灌注损伤的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Free Radical Biology and Medicine 7.1
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肠缺血再灌注(IIR)损伤是临床高死亡率疾病,现有治疗手段有限。武汉大学人民医院团队发现应激蛋白Sestrin2通过促进TFEB核转位激活自噬-溶酶体通路(ALP),显著减轻IIR损伤。该研究揭示Sestrin2-TFEB-ALP轴的全新保护机制,为开发靶向干预策略提供理论依据。
研究背景与意义
肠缺血再灌注(IIR)损伤是休克、肠梗阻等急重症的致命并发症,死亡率高达60%-80%。其核心病理机制涉及氧化应激、炎症风暴及自噬失调,但现有治疗仍缺乏特异性靶点。近年研究发现,应激诱导蛋白Sestrin2在心脏、脑等器官缺血再灌注(IR)损伤中发挥保护作用,但其在IIR中的具体机制尚未阐明。与此同时,转录因子EB(TFEB)作为调控自噬-溶酶体通路(ALP)的核心开关,其与Sestrin2的潜在协同效应引发学界关注。武汉大学人民医院团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表的研究,首次揭示Sestrin2通过TFEB-ALP轴缓解IIR损伤的分子机制,为临床干预提供新思路。
关键技术方法
研究采用C57BL/6J小鼠构建IIR模型(45分钟缺血/2小时再灌注),通过HE染色评估肠组织损伤;利用Caco-2细胞建立缺氧复氧(HR)模型模拟IIR;采用免疫共沉淀验证Sestrin2-TFEB相互作用;通过TFEB核浆分离实验观察核转位;使用透射电镜(TEM)检测自噬体;结合溶酶体探针LysoTracker评估溶酶体活性;采用TFEB激活剂(TFEB A1)进行功能回复实验。
研究结果
Sestrin2在IIR损伤中表达上调
小鼠IIR模型显示肠绒毛结构破坏、炎症浸润等典型损伤特征,同时Sestrin2蛋白表达显著升高。体外实验证实HR处理的Caco-2细胞中Sestrin2同步上调,提示其可能参与应激保护。
Sestrin2调控ALP功能
过表达Sestrin2显著增加自噬标志物LC3-II积累和溶酶体相关膜蛋白1(LAMP1)表达,同时提升溶酶体酸性磷酸酶活性;而敲低Sestrin2导致自噬体堆积和溶酶体功能受损,证实Sestrin2通过ALP发挥保护作用。
Sestrin2-TFEB互作机制
免疫共沉淀证实Sestrin2与TFEB直接结合。Sestrin2敲除使TFEB核定位减少50%,导致下游溶酶体基因(CTSB、CTSD)表达下降。TFEB激活剂A1可逆转Sestrin2缺失引起的ALP功能障碍,证明TFEB是Sestrin2的关键效应分子。
讨论与结论
该研究首次阐明Sestrin2通过物理结合TFEB促进其核转位,进而激活ALP通路的级联反应:①增强溶酶体生物合成;②加速自噬体-溶酶体融合;③提升底物降解效率。这种多靶点调控模式有效缓解IIR导致的细胞器损伤和氧化应激,其机制区别于既往报道的Keap1/Nrf2通路。研究不仅拓展了对Sestrin2细胞保护功能的认知,更提出"药物增强Sestrin2-TFEB轴"的治疗新策略,为开发IIR特异性药物奠定理论基础。未来需进一步探索Sestrin2表达调控的 upstream 信号及临床转化路径。
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