泛素结合酶 E2M 促进热休克蛋白 70 降解并介导小鼠睡眠剥夺诱导的认知障碍

《Neurochemical Research》：Ubiquitin-conjugating Enzyme E2M Destabilizes Heat Shock Protein 70 and Mediates Sleep Deprivation-Induced Cognitive Impairment in Mice

　　睡眠剥夺（SD）会导致认知障碍。热休克蛋白70（HSP70）能够保护机体免受SD诱导的神经炎症和认知衰退的影响；然而，在SD条件下内源性HSP70如何被调控，特别是是否受泛素化等翻译后修饰的调控，尚不清楚。本研究探讨了泛素结合酶E2M（UBE2M）是否通过调控HSP70的蛋白质稳定性而参与SD相关的炎症和认知后果。我们采用改良的多平台水环境法建立SD小鼠模型。分别通过Western blot和实时荧光定量PCR评估海马中HSP70和UBE2M的蛋白和mRNA水平。利用免疫共沉淀分析UBE2M与HSP70之间的相互作用并评估HSP70的多聚泛素化。通过环己酰亚胺（CHX）追踪实验测定HSP70的蛋白质稳定性。使用Y迷宫和新物体识别测试评估认知功能，通过酶联免疫吸附测定检测促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、MCP-1）水平评估海马炎症反应。通过检测丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力评估氧化应激水平。SD显著下调海马中HSP70的蛋白水平，但未改变其mRNA表达，提示存在翻译后调控。SD期间，海马中UBE2M表达显著上调，并证实了UBE2M与HSP70之间存在直接相互作用。UBE2M促进HSP70的多聚泛素化，如CHX追踪实验所示，导致HSP70的蛋白质稳定性降低。接受重组UBE2M治疗的小鼠在Y迷宫和新物体识别测试中表现出加重的认知障碍，同时伴有海马氧化应激加重和海马促炎细胞因子水平升高。本研究确定UBE2M是HSP70蛋白质稳定性的关键调节因子，并表明UBE2M/HSP70轴将SD与海马氧化应激、神经炎症和认知障碍联系起来，从而提示其可能成为睡眠相关认知障碍的潜在治疗靶点。