促红细胞生成素衍生肽（HBSP）通过HMGB1抑制caspase-3/GSDME调控焦亡以减轻糖尿病视网膜病变

《Peptides》：Erythropoietin-derived peptide (HBSP) inhibits caspase-3/GSDME through HMGB1 to regulate pyroptosis and reduce diabetic retinopathy

　　

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  STZ诱导的小鼠和高糖处理的RPE细胞中，细胞焦亡显著增加。
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  HBSP改善了糖尿病视网膜病变（DR）小鼠的视网膜病变，并提高了高糖处理的RPE细胞的细胞活力。
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  HBSP抑制了高糖诱导的细胞焦亡，并降低了caspase-3/GSDME相关蛋白的水平。
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  HBSP通过抑制RPE细胞中的HMGB1，抑制了高糖刺激的细胞焦亡。
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  HBSP通过抑制HMGB1介导的caspase-3/GSDME调控的细胞焦亡，减轻了DR小鼠的视网膜病变。

引言

糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病最常见且严重的微血管并发症，已成为全球致盲的主要原因之一[1]。其病理特征包括视网膜血管渗漏、缺血、异常新生血管形成和神经视网膜变性，最终导致不可逆的视力损害[2]。DR的发生和发展涉及多种视网膜细胞的协同功能障碍，其中视网膜色素上皮（RPE）细胞的作用尤为关键[3]。RPE细胞作为一种单层极化细胞，在维持视网膜稳态方面发挥着重要作用，不仅参与血-视网膜屏障的形成，还为光感受器提供代谢支持，并调节局部免疫微环境[4]。然而，高糖应激可导致RPE细胞氧化损伤、屏障功能受损以及炎症因子异常分泌，从而加速DR的血管性和神经退行性病变[5]。因此，深入探索RPE细胞在DR中的分子机制，对开发新的靶向治疗策略具有重要意义。促红细胞生成素（EPO）作为一种经典的造血生长因子，在DR发病机制中发挥着复杂的作用[6]。研究表明，糖尿病患者视网膜中的EPO水平升高，这可能是DR早期病变的关键事件之一[7]。近年来，螺旋B表面肽（HBSP）因其独特的生物学特性而受到广泛关注。HBSP保留了EPO的组织保护活性，如抗凋亡、抗炎和抗氧化作用，同时避免了EPO的造血相关副作用，展现出良好的临床转化潜力[8, 9]。目前，HBSP在糖尿病心肌病等疾病中的保护作用已得到初步验证[10]，但HBSP对DR患者RPE细胞功能的影响及其分子机制仍不明确。

近年来，细胞焦亡作为一种程序性细胞死亡方式，因其独特的促炎特性而备受关注[11]。该过程以激活NLR家族含吡咯啉结构域蛋白3（NLRP3）炎症小体并释放炎性细胞因子为特征，参与多种疾病进展的调控[12]。RPE细胞的细胞焦亡在DR进展中发挥着重要作用[13, 14, 15]，提示抑制细胞焦亡可能成为DR干预的新靶点。最近的一项研究发现，HBSP可通过减少RPE细胞的细胞焦亡，在脂多糖（LPS）诱导的肾损伤中发挥保护作用[16]。基于此，我们推测HBSP对DR的潜在治疗效果可能与其抑制RPE细胞焦亡有关。

目前，细胞焦亡的调控主要依赖两条关键通路：经典NLRP3/caspase-1/Gasdermin D（GSDMD）通路和非经典caspase-3/Gasdermin E（GSDME）通路。在经典通路中，NLRP3炎症小体的激活促使caspase-1切割GSDMD，其N端片段（GSDMD-N）在细胞膜上形成孔洞，导致促炎因子白细胞介素-1β（IL-1β）和IL-18的释放以及细胞膜破裂，最终触发细胞焦亡[17]。相比之下，非经典通路不依赖炎症小体，而是通过caspase-3切割GSDME，触发类似的细胞膜穿孔和焦亡效应[18]。近年来，研究发现高迁移率族蛋白B1（HMGB1）与细胞焦亡调控密切相关，其表达与GSDMD-N、切割型IL-1β、IL-18及caspase-3呈正相关[19]，提示HMGB1可能作为细胞焦亡调控网络中的关键分子参与调控。值得注意的是，HBSP可降低LPS诱导的HMGB1和促红细胞生成素受体（EPOR）的表达，从而影响焦亡相关蛋白的激活[16]。此外，研究证实内源性HMGB1可通过caspase-3/GSDME通路调控神经母细胞瘤中的GSDME介导的细胞焦亡[20]，这为HBSP通过调控HMGB1/caspase-3/GSDME轴影响细胞焦亡提供了理论基础。

在本研究中，我们推测HBSP通过HMGB1抑制caspase-3/GSDME通路，从而调控RPE细胞的细胞焦亡，减轻DR。本研究将为DR治疗的潜在靶点提供一些见解。

章节摘要

. DR小鼠模型的构建与动物处理

雄性C57BL/6小鼠（8周龄，体重25-30 g）购自SPF生物技术（北京，中国）。小鼠在可控条件下饲养（22 ± 2 ?C，12小时光暗周期），自由获取食物和水。HBSP（HPLC纯度 ≥ 98%）购自上海赛肽生物技术有限公司，以生理盐水溶解。本研究设计并进行了两个独立的动物实验队列以完成不同的实验

DR小鼠和RPE细胞模型与细胞焦亡相关

首先，我们通过动物和细胞实验探讨了DR与细胞焦亡之间的关系。通过向小鼠注射STZ建立DR模型。如图1A所示，与假手术组小鼠相比，STZ诱导的糖尿病小鼠视网膜组织显示出明显的病理损伤，表现为视网膜层结构紊乱和细胞排列疏松。EB染色结果显示，STZ小鼠视网膜中的EB渗漏显著增加（图1B），表明血-视网膜屏障的完整性受到破坏

讨论

DR仍然是全球导致视力损害的主要原因，其发病机制涉及复杂的分子机制[21]。在临床上，DR是糖尿病患者中常见的致盲性微血管并发症，累积的临床证据已证实EPO功能障碍、视网膜异常细胞焦亡与糖尿病人群中DR的发生和进展密切相关[22, 23]。最新证据强调了细胞焦亡——一种高度炎症性的

伦理审批

本研究已获得遵义医科大学第五附属医院的伦理委员会批准（编号：[2024]2024KY0042）。

基金资助

本研究得到贵州省卫生健康委员会科学技术基金项目（项目编号：gzwkj2025-101）和中国医学发展基金会（项目编号：TWZX-2025006）的资助。

CRediT作者贡献声明

陈敏：写作–审阅与编辑、可视化、资源、概念化。刘青：写作–审阅与编辑、软件、调查、数据管理。陈旭：写作–审阅与编辑、方法论、形式化分析、数据管理。黄木真：写作–审阅与编辑、验证、方法论、形式化分析。叶青：写作–审阅与编辑、监督、软件、项目管理。郑志勇：写作–原稿撰写、可视化、验证、资源，

利益冲突声明

作者声明，他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能影响本文所报道的工作。

致谢

我们感谢所有在研究完成过程中给予我们支持的人。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

郑志勇|刘青|陈旭|黄木真|叶青|陈敏