VCPIP1通过非催化性抑制IRAK1/2泛素化增强先天免疫反应：脓毒症治疗新靶点的发现

本研究揭示了去泛素化酶VCPIP1通过非催化机制阻断IRAK1/2的K48泛素化降解，稳定其蛋白水平从而增强TLR4信号通路。温州医科大学团队发现VCPIP1缺失可显著减轻LPS和CLP诱导的脓毒症炎症损伤，为炎症性疾病治疗提供了新靶点。

　　

微生物感染引发的脓毒症是全球重症患者死亡的主要原因，其核心病理过程是过度激活的先天免疫反应。当革兰氏阴性菌的脂多糖(LPS)被Toll样受体4(TLR4)识别后，会触发白细胞介素-1受体相关激酶(IRAK1/2)介导的级联反应，导致NF-κB和MAPK信号通路过度激活，产生大量促炎因子。虽然宿主通过泛素化修饰精确调控这一过程，但具体分子机制仍存在大量未知。尤其令人困惑的是，目前已知的去泛素化酶(DUBs)多负向调控TLR4信号，正向调控因子屈指可数。

温州医科大学药学院王旭团队在《Cell Reports》发表的研究，首次揭示了含缬酪肽蛋白相互作用蛋白1(VCPIP1)这一特殊DUB通过非经典机制增强先天免疫反应的全新机制。研究人员采用基因敲除小鼠模型、质谱互作蛋白筛选、分子对接等技术，发现VCPIP1能稳定IRAK1/2蛋白水平，但其作用不依赖酶活性，而是通过C端结构域与IRAK1/2的N端死亡结构域结合，阻断β-TrCP介导的K48泛素化降解。

主要技术方法
研究构建了Vcpip1基因敲除小鼠和RAW264.7细胞系，采用LPS诱导和盲肠结扎穿孔(CLP)建立脓毒症模型。通过质谱鉴定VCPIP1互作蛋白，免疫共沉淀验证IRAK1/2相互作用。利用核质分离、免疫荧光追踪VCPIP1亚细胞定位，通过环己酰亚胺(CHX)追踪和蛋白酶体抑制剂MG132处理分析蛋白稳定性。临床样本分析采用GSE57065数据集中的脓毒症患者外周血数据。

LPS诱导VCPIP1表达上调及核质转位
在LPS刺激的小鼠脾脏和骨髓来源巨噬细胞(BMDM)中，Vcpip1 mRNA和蛋白表达显著升高。免疫荧光显示静息状态下VCPIP1主要定位于细胞核，LPS刺激后迅速转位至胞质。使用核输出抑制剂Leptomycin B处理证实，VCPIP1需转位至胞质才能增强炎症反应。

VCPIP1增强巨噬细胞炎症反应
Vcpip1^-/-小鼠的BMDM和基因编辑的RAW264.7细胞在LPS刺激后，TNF-α、IL-6等促炎因子分泌显著减少。Western blot显示ERK、p38、JNK和p65的磷酸化水平降低，p65核转位受阻，表明VCPIP1缺失导致NF-κB和MAPK信号通路激活受损。

VCPIP1稳定IRAK1/2蛋白水平
质谱鉴定出852个VCPIP1潜在互作蛋白，与脓毒症患者PBMC转录组数据交叉筛选出302个靶标，KEGG分析富集于NF-κB通路。实验验证发现VCPIP1特异性维持IRAK1/2（而非TAB2或TRAF6）的蛋白水平，但不影响其mRNA表达。CHX追踪实验显示VCPIP1缺失加速IRAK1/2降解，而蛋白酶体抑制剂MG132能恢复其表达。

非催化性抑制IRAK1泛素化
虽然VCPIP1属于OTU家族DUB，但体外去泛素化实验证明其不能直接切割IRAK1的K48泛素链。关键发现是：①催化位点突变体C218S仍能抑制IRAK1泛素化；②缺失OTU结构域的C端截短体(VCPIP1-C)同样具有稳定作用；③分子对接显示VCPIP1-C端与IRAK1-N端死亡结构域结合，而缺失该区域的IRAK1-ΔN突变体不受VCPIP1调控。

动物模型验证治疗潜力
在LPS诱导的脓毒症模型中，Vcpip1^-/-小鼠存活率显著提高，肺肝组织损伤减轻，血清AST/ALT水平降低。更接近临床的CLP模型同样显示，基因敲除小鼠器官病理损伤和脾脏促炎因子表达显著改善。临床数据支持VCPIP1在脓毒症患者外周血中表达上调。

这项研究突破了DUB必须通过酶活性发挥功能的传统认知，揭示VCPIP1通过"分子盾牌"机制阻断IRAK1/2与E3连接酶的相互作用。由于IRAK家族蛋白降解剂已进入临床试验，靶向VCPIP1-IRAK1/2轴可能为脓毒症等炎症性疾病提供更精准的干预策略。研究同时提示，开发靶向VCPIP1-C端（而非催化中心）的抑制剂可能成为新药研发方向。