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RNF8/OPTN/KDM6A轴调控巨噬细胞极化维持睾丸微环境稳态的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Cell Death Discovery 6.1
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本研究揭示了E3泛素连接酶RNF8通过K63泛素化修饰自噬受体OPTN,促进组蛋白去甲基化酶KDM6A经自噬-溶酶体途径降解,从而抑制巨噬细胞向促炎表型极化,维持睾丸免疫豁免微环境。该发现为男性不育的免疫调控机制提供了新靶点,发表于《Cell Death Discovery》。
男性不育是全球关注的重大健康问题,其中约50%病例由男性因素导致。睾丸作为免疫豁免器官,其微环境稳态对精子发生至关重要。然而,免疫细胞异常激活导致的慢性炎症会破坏这种平衡,但具体机制尚不明确。兰州大学的研究团队发现,E3泛素连接酶RNF8缺陷小鼠表现出睾丸巨噬细胞促炎极化增强、精子发生障碍等表型,这提示RNF8可能通过调控免疫微环境影响生殖功能。相关研究成果发表于《Cell Death Discovery》。
研究采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、蛋白质互作检测(Co-IP)、生物膜干涉技术(Octet)等关键技术,结合临床少精症患者样本和小鼠模型,系统解析了RNF8-OPTN-KDM6A轴的分子机制。
RNF8缺陷导致睾丸微环境紊乱和小鼠不育
通过scRNA-seq分析发现,RNF8敲除(KO)小鼠睾丸中促炎巨噬细胞比例增加,伴随精子发生阻滞于精母细胞阶段。线粒体染色显示精子数量显著减少,γ-H2AX(DNA损伤标记)表达升高,提示微环境紊乱导致生殖细胞损伤。
临床精子发生障碍与炎症水平升高相关
对特发性非梗阻性无精症(iNOA)患者的单细胞数据分析显示,其睾丸中促炎巨噬细胞(pro-Mφ)比例显著增加,且通过GRN-SORT1等配体-受体对与生精细胞异常通讯。少精症患者精液中IL-6、IL-1β等炎症因子水平升高,镜检可见大量免疫细胞浸润。
睾丸炎症损害精子发生
小鼠腹腔注射LPS或睾丸原位注射促炎巨噬细胞后,生精标志物(Plzf、c-Kit、Scp3)表达下降,精子数量减少。实验证实促炎微环境直接导致生精细胞DNA损伤和分化阻滞。
RNF8通过KDM6A介导的表观遗传修饰调控巨噬细胞极化
机制研究发现,RNF8缺陷导致组蛋白去甲基化酶KDM6A积累,降低H3K27me3修饰水平,促进促炎因子(IL6、IL12b)转录。抑制剂实验证实RNF8通过调控KDM6A蛋白稳定性(而非mRNA水平)影响巨噬细胞极化。
RNF8通过自噬-溶酶体途径调控KDM6A降解
RNF8与自噬受体OPTN结合,在K448位点催化K63泛素化修饰,促进OPTN-p62-LC3II复合物形成。突变实验证实OPTN-K448R突变会阻断KDM6A的溶酶体降解,导致促炎表型加剧。
这项研究首次揭示RNF8通过泛素化修饰OPTN调控自噬流,进而影响KDM6A介导的表观遗传重编程,维持睾丸免疫微环境稳态。该发现不仅为理解男性不育提供了新视角,也为免疫相关生殖障碍的治疗提供了潜在靶点。研究涉及的RNF8/OPTN/KDM6A轴可能成为诊断少精症的新型分子标志物,而针对该通路的干预策略或有助于改善睾丸炎症微环境。
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