AhR通过N-糖基化依赖的HK2调控抑制NETosis：溃疡性结肠炎治疗新靶点的机制解析

本研究针对溃疡性结肠炎（UC）中中性粒细胞胞外诱捕网（NETosis）过度激活的难题，揭示了芳香烃受体（AhR）通过泛素化降解己糖激酶2（HK2）、抑制己糖胺生物合成途径（HBP）通量，进而减少α-1抗胰蛋白酶（AAT）和α-2巨球蛋白（A2M）的N-糖基化修饰，最终降低中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）活性的全新机制。该成果发表于《Journal of Advanced Research》，为靶向AhR调控NETosis的UC治疗策略提供了理论依据。

　　

研究背景与科学问题
溃疡性结肠炎（UC）作为一种慢性肠道炎症性疾病，全球发病率持续攀升，现有疗法对30-55%患者无效。中性粒细胞异常激活形成的NETosis（中性粒细胞胞外诱捕网）是推动UC进展的关键因素——NETs通过释放染色质骨架和蛋白酶破坏肠上皮屏障，但其调控机制尚不明确。芳香烃受体（AhR）作为环境传感器，在免疫调节中发挥多重作用，其激动剂本维莫德已获批治疗银屑病，但AhR是否通过代谢重编程调控NETosis仍是未解之谜。

研究设计与技术方法
中国药科大学团队联合扬州大学比较医学中心，采用生物信息学分析、DSS诱导的小鼠结肠炎模型和体外中性粒细胞实验体系，结合高分辨核磁共振（HRNMR）代谢组学、流式细胞术、免疫共沉淀（Co-IP）和分子对接等技术，系统解析AhR-HK2-NETosis轴的作用机制。

研究结果

1. AhR激活与NETosis的负相关性
   基因集富集分析（GSEA）显示UC患者和DSS小鼠结肠中AhR信号不足，而NETosis上游信号显著富集。体内实验证实AhR激活标志物CYP1A1/CYP1B1表达与NETs形成呈负相关（r=-0.82, P<0.01）。

2. AhR直接抑制NETosis的关键步骤
   通过SYTOX Green染色和共聚焦显微镜观察，发现AhR激动剂FICZ（100 nM）和DIM（10 μM）可抑制LPS/PMA诱导的dsDNA释放（降低68.3%）、组蛋白H4降解和染色质解聚，且该效应依赖AhR而非ARNT（AhR核转位蛋白）。

3. NE活性调控的核心机制
   AhR激活使NE与AAT/A2M结合增强3.2倍，但SLPI结合不变。进一步实验证实AhR通过抑制N-糖基化（而非O-糖基化）削弱AAT/A2M功能，使用糖基化抑制剂衣霉素（TM）可模拟该效应。

4. HK2泛素化降解的代谢调控
   代谢组学显示AhR激活降低葡萄糖-6-磷酸（G-6-P）和UDP-GlcNAc水平（P<0.01）。机制上，AhR作为E3连接酶促进HK2的K48泛素化（增加4.5倍），通过26S蛋白酶体降解，从而阻断HBP通量。

5. 体内疗效验证
   在DSS结肠炎模型中，FICZ（1 μg/只）和DIM（10 mg/kg）可改善疾病活动指数（DAI评分降低52%），该效应被pcDNA-HK2逆转；脓毒症模型中也观察到肺NETs减少和HK2蛋白下调。

结论与意义
该研究首次阐明AhR通过非基因组机制——以E3连接酶身份促进HK2泛素化降解，进而抑制HBP通量和N-糖基化修饰，最终降低NE活性来阻断NETosis。这一发现不仅揭示了AhR在UC中的新功能，还为开发靶向AhR-HK2轴的局部递药系统（如肠道特异性AhR激动剂）提供了理论支撑。值得注意的是，研究团队建议未来采用基因修饰动物验证机制，并探索AhR对其他蛋白酶（如蛋白酶3）的调控作用，以规避AhR全身激活可能的促肿瘤风险。