SP600125通过激活ATF4/DDIT3通路抑制Leydig细胞中cAMP/PKA依赖性类固醇生成的作用机制

本研究针对JNK抑制剂SP600125如何调控Leydig细胞类固醇合成的科学问题，通过转录组学和蛋白组学分析，首次揭示SP600125通过激活ATF4/DDIT3内质网应激通路，同时抑制cAMP/PKA信号下游胆固醇合成关键酶表达，导致孕酮合成下降的双重作用机制，为男性生殖内分泌调控提供了新靶点。

　　

在男性生殖系统中，睾丸间质细胞（Leydig cells）作为睾酮合成的主要场所，其功能异常与男性不育、性腺功能减退等疾病密切相关。这些细胞的类固醇合成能力主要受促黄体生成素（LH）/环磷酸腺苷（cAMP）/蛋白激酶A（PKA）信号通路调控，而近年研究发现丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路中的c-JUN N端激酶（JNK）可能通过磷酸化激活蛋白1（AP-1）家族转录因子参与调控。然而，JNK抑制剂SP600125对Leydig细胞类固醇合成的具体影响机制尚不明确，这种小分子化合物是否通过非JNK依赖途径发挥作用更是领域内的研究空白。

为解答这些问题，加拿大新不伦瑞克大学（University of New Brunswick）的研究团队在《Molecular and Cellular Endocrinology》发表了创新性研究成果。研究人员采用小鼠MA-10 Leydig细胞模型，结合3′Tag RNA-Seq转录组测序、Western blot和激素检测等技术，系统解析了SP600125对类固醇合成通路的影响。关键技术包括：25 μM SP600125联合10 μM forskolin（FSK）处理4小时的干预方案；差异基因表达的DESeq2分析；基因集富集分析（GSEA）鉴定关键通路；MAPK9基因的RNA干扰验证；以及孕酮水平的ELISA检测。

研究结果部分：

3.1. SP600125增加应激反应相关基因表达

转录组分析显示SP600125显著上调内质网应激标志基因Trib3、Chac1和Sesn2的表达，GSEA分析证实ATF4依赖性内质网应激通路被特异性激活。

3.2. 抑制cAMP/PKA依赖性孕酮合成

SP600125使FSK诱导的孕酮产量降低31.5%，Western blot显示类固醇生成急性调节蛋白（STAR）和铁氧还蛋白1（FDX1）蛋白水平显著下降，但CYP11A1酶含量不变。

3.3. 干扰胆固醇生物合成

转录组数据显示SP600125抑制FSK诱导的14个胆固醇合成酶基因（如Hmgcs1、Nsdhl等）表达，但仅NSDHL蛋白水平出现显著降低。

3.4. 激活bZIP转录因子

ATF4、DDIT3（CHOP）和DDIT4（REDD1）的mRNA和蛋白水平均被SP600125上调，伴随凋亡标志物caspase 3（CASP3）剪切体增加。

3.5. 特异性激活EIF2α/ATF4通路

磷酸化EIF2α（Ser⁵¹）水平升高，但未检测到XBP1剪切体或ATF6蛋白水解激活，表明SP600125选择性激活PERK-eIF2α-ATF4分支通路。

3.6. 非JNK2依赖机制

MAPK9（JNK2）基因敲除未能重现SP600125效应，反而增强STAR蛋白表达，证实药物作用独立于JNK抑制功能。

这项研究的重要发现在于：SP600125通过双重机制调控Leydig细胞功能——一方面通过非JNK依赖方式激活ATF4/DDIT3内质网应激轴诱导细胞凋亡；另一方面抑制cAMP/PKA信号下游的STAR、FDX1等关键效应分子表达。特别值得注意的是，药物对胆固醇合成通路基因的广泛转录抑制与有限蛋白水平变化的差异，提示存在复杂的转录后调控机制。这些发现不仅为理解JNK抑制剂在生殖内分泌系统的脱靶效应提供分子基础，更揭示了ATF4/DDIT3通路作为调控类固醇合成的新靶点，对开发男性不育的干预策略具有重要指导意义。研究还提示临床使用JNK抑制剂时需评估其对性腺功能的潜在影响，为药物安全性评价提供了新视角。