醛脱氢酶2基因敲入小鼠中烯丙醇暴露诱导的系统性醛风暴导致广泛肝脏铁死亡

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Free Radical Biology and Medicine 8.2

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  为解决炎症性肠病(IBD)治疗选择有限且缺乏根治性疗法的难题,研究人员开展了一项关于超低剂量右美沙芬(ULDM)通过抑制NADPH氧化酶2(Nox2)缓解结肠炎的研究。该研究证实10 ng/kg/d的ULDM能显著改善DSS诱导的慢性结肠炎症状,其疗效优于标准剂量DM和5-ASA。这一发现为IBD治疗提供了新型Nox2靶向策略,揭示了巨噬细胞Nox2在肠道炎症中的核心作用。

  

炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,是困扰全球数百万患者的慢性肠道炎症性疾病。当前临床治疗主要依赖5-氨基水杨酸(5-ASA)、糖皮质激素等药物,但存在疗效有限、副作用明显等问题。更棘手的是,约30%患者最终会发展为难治性IBD,甚至需要手术切除病变肠段。近年来,NADPH氧化酶(Nox)家族在IBD发病中的作用逐渐受到关注,但具体亚型及其治疗潜力尚不明确。

大连医科大学的研究团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表了一项突破性研究。他们发现传统镇咳药右美沙芬(DM)在超低剂量(ULDM,10 ng/kg/d)下,能通过特异性抑制巨噬细胞Nox2,显著缓解葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎。这一发现不仅揭示了Nox2在IBD发病中的核心作用,更为临床转化提供了安全有效的候选药物。

研究采用多组学技术策略:通过DSS诱导的急/慢性结肠炎小鼠模型评估ULDM疗效;利用Nox1/Nox2基因敲除小鼠明确靶点特异性;采用免疫组化检测肠屏障标志物(ZO-1、Occludin、MUC2);通过ELISA和qPCR分析炎症因子;借助DHE荧光染色和Western blot检测ROS水平及p47phox膜转位。

3.1. 右美沙芬联用改善DSS诱导慢性结肠炎症状
间歇性DSS暴露34天的小鼠出现典型IBD症状:体重下降21%、疾病活动指数(DAI)达8.2分、结肠缩短40%。令人惊讶的是,ULDM(10 ng/kg/d)的疗效优于标准剂量DM(10 mg/kg/d),能恢复结肠长度至正常90%,其效果甚至超越一线药物5-ASA。

3.2. ULDM后给药仍具治疗效果
在急性模型中,DSS处理4天后才开始ULDM治疗,仍能使体重回升15%,DAI降低67%,证实其治疗(而不仅是预防)潜力。

3.3. 改善肠道黏液屏障功能
Alcian blue染色显示ULDM使杯状细胞数量增加2.3倍,免疫组化证实黏蛋白MUC2表达恢复至正常水平。紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的免疫反应性也得到显著保护。

3.4. 抑制肠道炎症反应
H&E染色显示ULDM使炎症浸润减少76%,F4/80+巨噬细胞浸润降低68%。促炎因子(IL-6、TNF-α、IL-1β)mRNA水平下降55-80%,同时抗炎因子IL-10提升3.1倍。

3.5. 缓解氧化应激
DHE荧光显示ULDM使结肠ROS降低82%,Western blot证实Nox2蛋白表达减少65%。氧化损伤标志物8-OHdG阳性区域缩小73%,同时抗氧化酶SOD和CAT活性恢复至正常水平。

3.6-3.7. Nox2依赖性机制验证
关键发现是ULDM在Nox1敲除鼠中完全有效,但在Nox2敲除鼠中无效。机制研究表明,ULDM通过阻断p47phox亚基向膜转位(抑制率达89%),破坏Nox2复合体组装。MAC-1抑制剂Leukadherin-1能模拟ULDM效果,证实DSS通过MAC-1-Nox2通路激活巨噬细胞。

这项研究首次阐明:DSS通过MAC-1受体激活巨噬细胞Nox2,触发"上皮损伤-免疫激活"恶性循环;而ULDM以百万分之一常规剂量特异性阻断该通路,其疗效源于:(1)抑制p47phox膜转位,使Nox2活性降低90%以上;(2)打破炎症-氧化应激正反馈环;(3)保护肠屏障完整性。从转化医学角度看,已获批安全的镇咳药DM在超低剂量下展现卓越抗炎效果,可大幅降低副作用风险,为IBD治疗提供全新策略。该研究同时为理解超低剂量药物的"双峰效应"提供了经典案例,这种在10-14 M仍保持活性的特性,提示DM与Nox2存在超高亲和力结合位点,为靶向药物设计开辟了新思路。

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