Resolvin E1和Resolvin E2通过泛素-蛋白酶体介导的降解途径，在人巨噬细胞样U937细胞中抑制环氧化酶-2（COX-2）的表达

《Prostaglandins & Other Lipid Mediators》：Resolvin E1 and Resolvin E2 suppress cyclooxygenase-2 expression through ubiquitin-proteasome-mediated degradation in human macrophage-like U937 cells

研究显示RvE1和RvE2通过激活泛素-蛋白酶体系统降解COX-2蛋白抑制PGE2生成，而RvE3无此效果。在10nM浓度下RvEs对COX-1无影响，提示其可能成为兼具抗炎效果和胃肠道副作用较少的新型药物。

　　

滨口彩香（Ayaka Hamaguchi）、深田隼人（Hayato Fukuda）、渡边美月（Mizuki Watanabe）、藤原康一（Koichi Fujiwara）、福岛敬二（Keijo Fukushima）、秀人修藤（Satoshi Shuto）、藤野宏道（Hiromichi Fujino）

日本德岛大学药学研究生院及生物医学研究生院生命科学药理学系，德岛770-8505

摘要

炎症反应是抵御感染和损伤的重要防御机制。包括前列腺素E₂（PGE₂）在内的前列腺素类物质在炎症反应的生成中起着重要作用。然而，它们的过度或长期激活可能导致组织损伤并引发疾病。RvE1、RvE2和RvE3等RvE系列物质是专门的促炎症消退介质，能够积极促进炎症的消退。在本研究中，我们使用类似巨噬细胞的U937细胞发现，RvE1和RvE2可以抑制环氧化酶（COX）-2的蛋白质表达，而RvE3则没有这种作用。环氧化酶-2是一种在炎症反应初期参与前列腺素合成的关键可诱导酶。研究表明，RvE1和RvE2通过增强泛素-蛋白酶体依赖性的降解途径来抑制COX-2的表达，从而迅速减少PGE₂的生成。这是首次有证据表明RvE系列物质对巨噬细胞相关的COX-2/PGE₂信号通路具有促炎症消退作用。值得注意的是，RvE1在低浓度（10 nM）下就能抑制COX-2的表达，且不影响COX-1的表达。因此，它们可能成为新型抗炎药物的有希望的候选物质，这些药物相比许多非甾体抗炎药具有更少的胃肠道副作用。

引言

炎症反应是抵御感染和损伤的重要生物防御系统。然而，过度或未得到控制的炎症会导致组织损伤，并可能引发多种疾病，如炎症性肠病、哮喘和癌症[1]、[2]、[3]。因此，必须适当调节并积极促进炎症的消退。

环氧化酶（COX）是将花生四烯酸转化为前列腺素和血栓烷的关键酶，存在两种亚型：COX-1和COX-2。COX-1在许多组织中持续表达，参与生理过程，如血小板聚集和胃保护[4]、[5]。相比之下，COX-2是一种可诱导的亚型，其表达会受到细胞因子和生长因子等刺激的调节[6]。它促进炎症介质（如前列腺素E₂（PGE₂）的生成，后者会增加血管通透性并引发发热和疼痛[7]、[8]。这些介质在炎症的发生和发展中起着核心作用。COX-2的表达在多个层面受到调控，包括转录、mRNA稳定性、翻译和蛋白质降解，从而在炎症反应期间实现对其水平的精细控制[9]、[10]。

炎症反应在启动和发挥作用后，会通过多种机制被积极且严格地调控以促进其消退[11]。专门的促炎症消退介质（SPMs）是促进这一过程的关键调节因子[12]。RvE系列（包括RvE1、RvE2和RvE3）是一类由二十碳五烯酸（EPA）合成的物质，最近被发现[13]。值得注意的是，RvE1、RvE2和RvE3具有共同的前体18(R)-羟基二十碳五烯酸（18-HEPE），而RvE4则由15(S)-羟基过氧二十碳五烯酸合成，这表明它们的合成途径不同，可能影响其在炎症中的作用[14]。研究表明，RvE系列物质具有多种促炎症消退作用，如调节细胞因子生成和增强吞噬作用[15]、[16]、[17]、[18]、[19]。值得注意的是，它们在低浓度（纳摩尔范围）下就能发挥作用；我们之前的研究显示，RvE1、RvE2和RvE3在10 nM浓度下就表现出明显的促炎症消退作用。具体来说，RvE2能最强地激活抗炎细胞因子白细胞介素（IL）-10的信号通路，而RvE3则具有最强的吞噬活性。RvE1的作用介于RvE2和RvE3之间。这些发现表明，不同的RvE系列物质可能在炎症消退过程中发挥不同的作用[20]。

关于RvE系列物质对二十烷酸介导的炎症反应的影响，已有有限的研究报道。已有研究显示RvE1可以通过抑制MC3T3-E1小鼠颅骨细胞中COX-2 mRNA的转录来抑制COX-2的表达和PGE₂的生成[21]。然而，关于其他RvE系列物质的作用及其对巨噬细胞的影响知之甚少，而巨噬细胞在炎症反应的启动中起着关键作用。由于RvE4的前体与RvE1、RvE2和RvE3不同，它可能在不同的炎症条件下或不同类型的细胞中发挥作用。因此，在本研究中，我们比较了RvE1、RvE2和RvE3对人类类似巨噬细胞的U937细胞中COX-2表达的影响，并探讨了其背后的机制。

细胞培养与材料

人类单核细胞U937（JCRB9021）在含有100 IU/mL青霉素（Meiji Seika，东京，日本）、100 μg/mL链霉素（Meiji Seika）和10%胎牛血清（FBS；BioSera，Cholet，法国）的Roswell Park Memorial Institute（RPMI） 1640培养基中于37℃培养。U937细胞按照先前描述的方法分化为类似巨噬细胞的细胞[20]。简要来说，将4.0 × 10⁵个细胞接种到6孔板中，并用200 nM的佛波醇处理

RvE1和RvE2抑制COX-2蛋白质表达

已知RvE系列物质在纳摩尔浓度下就能发挥生物学作用，我们之前的研究表明10 nM浓度的RvE系列物质能显著增加IL-10受体的表达[20]；因此，在本研究中我们也使用了10 nM浓度的RvE系列物质。为了检测它们对环氧化酶表达的影响，我们观察了U937细胞在10 nM RvE系列物质处理2-16小时后的COX-1和COX-2蛋白质水平。如图1A-C（左侧面板）所示，任何RvE系列物质都没有改变COX-1的蛋白质水平

RvE1和RvE2对U937细胞中COX-2蛋白质表达的影响

本研究证明，RvE1和RvE2通过泛素-蛋白酶体系统介导的降解途径抑制人类类似巨噬细胞的COX-2蛋白质表达。值得注意的是，U937细胞在经PMA处理后常被用作类似巨噬细胞的模型，而PMA处理已被证明能激活泛素-蛋白酶体系统[27]。未经PMA处理的未分化U937细胞中未检测到COX-2的表达（数据未显示）。因此，PMA诱导的

结论

COX-2是一种可诱导的酶，可生成促炎介质PGE₂。本研究表明，RvE1和RvE2抑制了人类类似巨噬细胞U937细胞中的COX-2蛋白质表达。RvE1和RvE2对COX-2的抑制作用可能是通过激活泛素-蛋白酶体系统实现的，从而促进蛋白质降解而不改变COX-2的mRNA表达水平。尽管未来需要确定RvE系列物质或其受体的确切靶点，

作者贡献声明

藤原康一（Koichi Fujiwara）：数据验证与资源提供。渡边美月（Mizuki Watanabe）：撰写、审稿与编辑、数据验证与资源提供。秀人修藤（Satoshi Shuto）：撰写、审稿与编辑、监督与资源提供。福岛敬二（Keijo Fukushima）：撰写、审稿与编辑、方法学研究、数据分析。滨口彩香（Ayaka Hamaguchi）：初稿撰写、数据可视化、数据验证、方法学研究、调查、数据分析、概念构建。深田隼人（Hayato Fukuda）：撰写、审稿与编辑、数据验证与资源提供。藤野宏道（Hiromichi Fujino）：

利益冲突声明

我们没有需要声明的利益冲突。

致谢

本研究得到了JST SPRING项目的支持，项目编号为JPMJSP2113。