HAX1基因通过调控JAM1胞内转运影响牙龈上皮屏障功能在Kostmann综合征中的作用机制研究

本研究揭示了HAX1（造血细胞特异性Lyn底物1相关蛋白X-1）基因缺陷通过导致紧密连接蛋白JAM1（连接黏附分子1）错误分选至溶酶体降解，从而破坏牙龈上皮屏障功能的分子机制。作者利用CRISPR-Cas9基因编辑、siRNA干扰及抗癌药物顺铂处理等实验手段，在永生化人牙龈上皮（IHGE）细胞和三维组织模型中发现，HAX1线粒体定位异常会引发JAM1表达下降，显著增加对细菌毒力因子LPS（脂多糖）和PGN（肽聚糖）的通透性。该研究为Kostmann综合征（一种常染色体隐性遗传的先天性中性粒细胞减少症）并发牙周炎提供了新的病因解释，并为抗癌药物相关口腔黏膜炎防治提供了潜在靶点。

　　

背景

Kostmann综合征作为一种由HAX1基因突变导致的常染色体隐性遗传病，以中性粒细胞减少和反复感染为特征，其并发牙周炎的分子机制尚未阐明。既往研究表明，紧密连接相关蛋白JAM1对维持牙龈上皮屏障功能至关重要，能阻止LPS和PGN等细菌毒力因子的渗透。本研究聚焦HAX1缺陷对牙龈上皮屏障的影响机制。

HAX1在牙龈上皮细胞中的线粒体定位

通过共聚焦显微镜观察发现，HAX1在永生化人牙龈上皮（IHGE）细胞中与线粒体外膜标记物TOMM20共定位，而与内质网（SEC61β）、高尔基体（GM130）、溶酶体（LAMP1）及早期内体（EEA1-FYVE结构域）标记物无显著共定位。当使用siRNA敲低HAX1后，线粒体网络呈现碎片化改变，提示HAX1对维持线粒体形态具有调控作用。

HAX1-JAM1表达调控关系

免疫印迹和免疫荧光结果显示，HAX1敲低或缺失会导致JAM1蛋白水平显著下降，但CXADR（柯萨奇-腺病毒受体）表达不受影响。值得注意的是，qRT-PCR检测发现JAM1 mRNA水平在HAX1敲除细胞中反而升高，暗示HAX1通过转录后机制调控JAM1。临床相关的HAX1 Q190X突变体（第190位谷氨酰胺突变为终止密码子）失去线粒体定位能力，且无法挽救HAX1敲除导致的JAM1表达缺陷，证实HAX1 C端结构域对其功能至关重要。

溶酶体途径的JAM1错误分选

溶酶体抑制剂巴弗洛霉素A1处理可恢复HAX1敲除细胞中的JAM1蛋白水平，共聚焦显微镜观察到JAM1与溶酶体标记LAMP1的显著共定位。这表明HAX1缺失导致JAM1被错误分选至溶酶体降解途径，而非正常运输至细胞膜执行屏障功能。

屏障功能破坏的实验验证

在单层和三维牙龈上皮组织模型中，HAX1敲除或顺铂处理均显著增加对FITC标记的40 kDa葡聚糖、P. gingivalis LPS和S. aureus PGN的通透性。而过表达JAM1可逆转这种屏障功能损伤，证实JAM1是HAX1调控通路中的关键效应分子。顺铂作为已知的HAX1抑制剂，其诱导的上皮屏障破坏进一步支持了HAX1-JAM1轴在药物性口腔黏膜炎中的作用。

讨论与展望

该研究首次揭示HAX1通过调控JAM1的胞内运输维持牙龈上皮屏障功能，为Kostmann综合征患者牙周炎易感性提供了机制解释。与既往发现的病原体降解（如P. gingivalis）、吸烟或GSD1b（糖原累积症1b型）相关JAM1失调不同，HAX1缺陷导致独特的溶酶体错误分选途径。研究还提出HAX1可能通过抑制自噬关键蛋白BECLIN1来调控早期内体运输，但其直接锚定JAM1的机制仍需进一步验证。这些发现不仅为遗传性和药物性口腔黏膜病变提供治疗靶点，也为理解其他黏膜屏障相关疾病（如呼吸道感染）开辟了新视角。