果蝇Trabid蛋白缺失引发慢性气道炎症的分子机制与应激敏感性研究

这篇研究揭示了果蝇A20样蛋白Trabid缺失通过失调NF-κB和Wnt信号通路，导致气道上皮细胞免疫稳态破坏与应激抵抗能力下降。该工作通过RNA测序和表型分析，证实Trabid缺陷会增强IMD通路介导的慢性免疫反应，同时降低对缺氧、香烟烟雾等环境应激的耐受性，为哮喘和COPD等慢性肺病的治疗靶点（如TNFAIP3）提供了新的理论依据。

　　

1 Introduction

在免疫稳态调控中，NF-κB信号通路的负调节因子A20（TNFAIP3）的缺失与多种慢性炎症疾病相关。果蝇中的同源蛋白Trabid同样具有调控Wnt和Imd信号通路的双重功能。本研究利用trabid缺陷型果蝇模型，探索其在气道炎症和应激反应中的作用，为人类慢性肺病机制提供新见解。

2 Results

2.1 Dysregulated Wnt and immune pathways in trabid-deficient trachea

RNA测序显示，trabid缺陷型果蝇气管中Wnt靶基因表达异常：通常被Wnt激活的基因如dpp和fz2未受影响，但15个次级靶基因出现反向调控。免疫通路方面，9种IMD通路相关的抗菌肽（AMPs）显著上调，而Toll通路相关AMPs仅2种升高，证实Trabid对Imd通路的特异性抑制功能。

2.2 Transcriptional reprogramming and functional enrichment

转录组分析揭示四个关键功能簇：免疫反应（防御响应、凝血调节）、应激反应（热休克蛋白Hsp、细胞色素P450）、代谢通路和生物胺合成。值得注意的是，与形态发生相关的基因普遍下调，提示发育可塑性的丧失。与感染或PGRP-LE过表达组的基因重叠仅15%，表明Trabid缺失触发独特转录重编程。

2.3 Heightened sensitivity to environmental stressors

表型实验显示trabid缺陷型果蝇生存能力显著降低：

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  饥饿条件下中位生存时间从96小时骤降至26小时

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  干燥应激耐受时间缩短55%（47小时→21小时）

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  每日30分钟香烟暴露使最大存活期从44天降至20天

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  急性缺氧后恢复时间延迟3分钟，24小时严重缺氧存活率从90%暴跌至20%

2.4 Impaired tracheal plasticity under hypoxia

幼虫在2%低氧环境中表现出过度"离草反应"，但气管终末细胞分支数在缺氧条件下无法像野生型那样增加（分支数12→16），揭示Trabid对缺氧适应性结构的调控作用。

2.5 Paradoxical melanization regulation

尽管酪氨酸代谢通路基因（ple、Ddc等）和酚氧化酶PPO2表达上调，但针刺诱导的黑色素沉积反应反而减弱。该矛盾现象可能与同时高表达的三种丝氨酸蛋白酶抑制剂（Spn43b、Spn88Eb、Spn100A）有关。

3 Discussion

研究证实Trabid/A20的缺失不仅导致NF-κB介导的慢性炎症，更通过多重机制降低应激抵抗力：

1. 1.

   代谢重编程：脂肪酸和氨基酸代谢通路异常影响能量供应

2. 2.

   结构可塑性丧失：气管分支对缺氧的适应性响应缺陷

3. 3.

   防御系统失调：黑色素沉积的"过度制动"现象

这些发现为慢性肺病（如哮喘和COPD）的"易感体质"理论提供了分子解释——A20功能缺陷可能通过降低应激阈值，使患者更易受环境因素影响。未来研究可针对Trabid特定功能域设计突变体，以解析其多通路调控的精确机制。

4 Material and methods

实验采用同源重组构建的trabid-KO品系（背景w¹¹¹⁸），通过：

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  激光共聚焦显微镜观察气管结构（Coracle染色）

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  HiSeq 4000平台进行50bp单端RNA测序

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  定制化缺氧装置（2% O₂）评估表型

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  西方印迹定量PPO2蛋白水平

  统计采用Mann-Whitney检验和Log-rank测试，RNA-seq数据已上传GEO（GSE283394）。