NR4A1

来源：药渡 撰文：balabala     编辑：维他命 靶向蛋白降解技术利用真核细胞内固有的两大蛋白降解系统——泛素-蛋白酶体系统（UPS）和溶酶体途径，实现了多种疾病相关蛋白的靶向降解，正引领着下一代小分子药物的发展方向。近年来，研究人员围绕上述问题积极探索，开发了多维度的靶向蛋白降解技术。本文将盘点从2023年至今的靶向蛋白降解的新型策略，以供读者参考。 1 基于纳米平台的 靶向蛋白降解 迄今为止，许多基于邻近效应的双功能分子已经被开发用于靶向调控生物大分子中，如靶向蛋白质泛素化/磷酸化、靶向RNA降解等等。它们在分别接近两个目标分子后将其拉近，从而形成复合物而发挥下游功能。但这些双功能分子往往是一价的，需要经过复杂耗时的筛选和优化。 SM-PROTAC纳米平台 2023年3月，北京大学深圳研究生院李子刚/尹丰团队开发了一种基于“分裂-混合”的纳米平台，并将其命名为split-and-mixPROTAC(SM-PROTAC)（图1），他们将能够自组装的核心单体分别与PROTAC中的两个组件（靶蛋白招募模块和E3连接酶招募模块）融合，以不同的比例将二者结合，再通过一些表征方法筛选二者的最佳比例，同时该纳米平台的多价性质也保证了目的蛋白的降解效果。之后，研究人员通过对一系列靶点的成功降解，证明了SM-PROTAC可以通过连接目标蛋白配体和E3连接酶配体实现快速的靶标蛋白降解以及配方优化。 同时，该平台还具有极强的应用潜力，可以扩展到任何生物分子，包括DNA、RNA、蛋白质和其他生物分子的功能调控，如磷酸化/去磷酸化、泛素化、靶向降解、表观遗传学等。 图1. 基于“分裂和混合”的SM-PROTAC模型示意图[1] LipoSM-PROTAC纳米自调节平台 但是基于肽的SM-PROTAC的低药效，限制了其在生物医学领域的进一步发展。因此，迫切需要开发一种更有效的用于生物医学应用的PROTAC纳米平台。 由于脂质体具有易于配制、自动组装和高负载运输的特性。研究人员将SM-PROTAC与脂质体结合，从而提出了一种基于脂质体的分合（Split-and-Mix）纳米自调节平台(LipoSM-PROTAC)（图2C），并对其进行了生物学表征和验证。研究发现，LipoSM-PROTAC系统具有叶酸选择性降解靶标蛋白的功能。且研究人员以雌激素受体蛋白（ERɑ）为模型，通过体外实验验证发现该体系具有显著降解ERɑ蛋白的效果。 与基于肽的SM-PROTAC相比，LipoSM-PROTAC系统可以以更低的浓度达到治疗效果，并为临床转化提供了机会。总体而言，基于LipoSM的平台显示出更高的药物功效，这为PROTAC和其他生物分子调控提供了潜在的应用前景。 图2. 基于脂质体的分合(Split-and-Mix)纳米自调节平台(LipoSM-PROTAC)模型示意图[2] 2 针对特定细胞器内蛋白的 靶向蛋白降解 目前，真核细胞中所有的靶向蛋白质稳定（TPD）都依赖于泛素蛋白酶体或溶酶体系统，因此对缺乏蛋白酶体和溶酶体的膜细胞器中的靶蛋白（如线粒体）无能为力。 杭州医学研究所的方晓红团队设计并开发了一种线粒体蛋白酶靶向嵌合体（MtPTAC），用于实现线粒体基质中蛋白的靶向降解（图3）。MtPTAC是一种双功能小分子，一端与线粒体酪蛋白水解蛋白酶P（ClpP）结合，另一端与靶蛋白结合，MtPTAC激活了ClpP的水解酶活性，同时使目标蛋白与ClpP靠近，进而水解掉靶蛋白。 研究人员以线粒体RNA聚合酶（POLRMT）为靶蛋白，在体内和体外均展示了MtPTAC强大的蛋白水解能力和抗肿瘤应用前景。这是第一个模块化设计的能够特异性水解线粒体内靶蛋白的TPD。 图3. 线粒体蛋白酶靶向嵌合体(MtPTAC)模型示意图[3] 3 可逆的蛋白靶向降解嵌合体 对于传统的PROTAC分子而言，其使用的过程中往往会表现出钩状效应，即当PROTAC分子的浓度达到某一特定值后，进一步增加其浓度反而会降低靶蛋白的降解效率，而这一效应也在一定程度上限制了PROTAC分子在活体和临床研究中的应用。 基于这一背景，佛罗里达大学的Thomas Kodadek教授和来自康奈尔大学的Francis Barany教授团队提出了一种自组装蛋白降解靶向嵌合体（SAPTAC）的设计策略（图4），将PROTAC分子拆分为与靶蛋白和E3泛素连接酶结合的两部分（用于实现可逆耦合的“X和Y”），如果在平衡状态下，存在大量未连接的目标蛋白和E3连接酶配体，这些低分子量分子可以比稳定连接的PROTAC更有效地渗透细胞/组织。在渗透细胞后，目标蛋白和E3连接酶之间将形成共价可逆结构，引向关键的三元复合物，触发目标蛋白的多泛素化和随后的蛋白酶体介导的破坏，从而实现消除钩状效应。 图4. 自组装蛋白降解靶向嵌合体(SAPTAC)模型示意图[4] 4 基于非传统降解途径的 靶向蛋白质降解 在哺乳动物受到多种刺激后，可激活早期基因（IEG），IEG介导生长因子、神经元和免疫刺激的转录反应，编码Fos、EGR和NR4A家族的转录因子，促进迟发反应基因（LRG）的转表达，介导细胞对刺激作出响应。而LRG具有细胞反应特异性，在对首次刺激的适应性反应中至关重要，IEG mRNA在首次刺激后的几分钟内积累，一旦翻译，它们的蛋白质会迅速降解，从而出现蛋白质瞬时爆发式表达，促使细胞对各种刺激产生适当的反应。 尽管IEG的转录机制得到了很好的研究，但IEG蛋白的降解机制仍然是个谜。为了表征IEG蛋白的降解机制，Michael E. Greenberg和Stephen J. Elledge团队通过全局蛋白质稳定性分析（GPS）系统来测定IEG蛋白质的稳定性，并进行全基因组CRISPR-Cas9筛选，以寻找那些调节IEG蛋白稳定性的基因（图2）。 他们发现，midnolin蛋白是哺乳动物中一种未被充分表征的蛋白质，它的过表达促进c-Fos、FosB、EGR1和NR4A1等多种IEG蛋白的蛋白酶体降解，抑制蛋白酶体的活性而不是抑制泛素化酶的活性可抑制IEG蛋白降解，表明IEG蛋白降解依赖于midnolin和蛋白酶体，而不是泛素化降解途径。midnolin-蛋白酶体途径可能代表了蛋白酶体绕过经典泛素化途径，以实现核蛋白选择性降解的一般机制。 图5. midnolin-蛋白酶体途径独立于泛素化降解许多核蛋白[5] O-糖基化是真核生物中最普遍的糖基化形式。在多种类型的O-糖基化蛋白中，最突出的是黏蛋白（mucins），它主要由上皮细胞分泌，在一系列类型的肿瘤细胞中表达，并通过调节蛋白稳定性诱导各种致癌信号分子促进肿瘤进展。 黏蛋白酶StcE是一种选择性切割黏蛋白的蛋白酶。StcE可以选择性地从生物样品中去除黏液结构域糖蛋白，并将其切割成片段，便于分析。StcE对黏蛋白表现出基于肽和聚糖的选择性。斯坦福大学的Carolyn R. Bertozzi教授团队通过纳米抗体将StcE酶靶向到癌细胞表面，并通过酶工程化改造降低StcE酶的酶活性，从而仅在癌细胞表面富集的情况下完成降解过程，避免误伤健康细胞的黏蛋白，具有肿瘤治疗的前景（图6）。 图6. ColabFold (Methods)62预测的纳米体-黏液酶偶联物的结构[6] 5 通过分子内二价胶 进行靶向降解 IBG1是专利报道的一个类PROTAC的降解剂，其是由BET抑制剂JQ1和DCAF15的芳基磺酰胺配体E7820连接而成，能够在多个细胞系中诱导BRD4的高效降解。实验结果表明，IBG1诱导的BRD4降解依赖于蛋白酶体途径，但与DCAF15无关。 英国邓迪大学的Ciulli团队与奥地利科学院CeMM分子医学研究中心的Winter团队通过研究IBG1分子对BRD4的靶向降解机制，揭示了IBG1是一种分子内二价胶水，并发现了一种新型的靶蛋白降解模式，即小分子同时顺式（cis）结合靶蛋白的两个相邻结构域，靶蛋白构象的变化使其粘连到E3连接酶上，与一般的PROTAC等反式（trans）蛋白-连接酶结合有着本质的区别。 这种两个结构域的分子内二聚化修饰蛋白质表面并调节蛋白-蛋白相互作用的方法，是一种高效靶向蛋白质降解的新策略（图7），为药理学的发展提供了新的设计方向。 图7. 传统的一价胶和二价PROTACs与分子内二价胶分子识别模式的示意图模型[7] 参考文献： 1.Targeted Biomolecule Regulation Platform: A Split-and-Mix PROTAC Approach 2.Selective Protein of Interest Degradation through the Split-and-Mix Liposome Proteolysis Targeting Chimera Approach 3.Mitochondrial Protease Targeting Chimeras for Mitochondrial Matrix Protein Degradation 4.Reversible Assembly of Proteolysis Targeting Chimeras 5.The midnolin-proteasome pathway catches proteins for ubiquitination-independent degradation 6.Design of a mucin-selective protease for targeted degradation of cancer-associated mucins 7.Targeted protein degradation via intramolecular bivalent glues 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Tracy 【导读】 心房心肌病（ACM）是心房颤动（AF）和血栓栓塞事件的罪魁祸首。糖尿病（DM）是ACM的重要危险因素。然而，ACM和DM之间的潜在机制，仍然难以捉摸。 2024年8月3日， 上海交通大学医学院附属新华医院王群山团队在期刊《eBioMedicine》上发表了题为“NR4A3 prevents diabetes induced atrial cardiomyopathy by maintaining mitochondrial energy metabolism and reducing oxidative stress”的研究论文。本研究首次证实了糖尿病心房中NR4A3的减少，直接导致SDHA的转录下调。本研究揭示了NR4A3在糖尿病诱导的ACM中的关键作用，为心房肌病提供了新的潜在治疗靶点。 https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(24)00304-9/fulltext#%20 研究背景 01 心房性心肌病（ACM）越来越引起临床和研究的兴趣，可以被视为心房颤动（AF）和中风的前兆状态。AF本身可以看作是ACM中的电重塑，它也可以诱导心房的结构和功能改变，如心肌肥大、离子通道功能障碍和节律控制丧失，从而加剧ACM。因此，AF和ACM有着互补、密不可分的关系。 糖尿病、高血压、老年和心力衰竭会加重ACM。糖尿病是最普遍的慢性疾病之一，是AF的独立危险因素。糖尿病患者发生心房颤动的风险增加约40%，而心房颤动和糖尿病患者的住院率、心血管疾病死亡率和全因死亡率明显更高。糖尿病可以通过多种机制增强对心房颤动的易感性，包括心房结构重塑、电重塑、机电重塑、自主神经重塑、炎症和氧化应激。 心房心肌细胞中的兴奋-收缩耦合和电传导需要大量的三磷酸腺苷（ATP）支持。心房肌细胞中线粒体能量产生的障碍可导致心房重塑，从而促进心律失常（包括心房颤动）的发生。与SR患者相比，在AF患者中观察到多种三羧酸（TCA）循环关键酶（如乌头酸水合酶、柠檬酸合酶和苹果酸脱氢酶）的表达下降。此外，不仅在孤立的AF患者中观察到线粒体电子传递链（ETC）复合物I和II的功能障碍，而且在伴有糖尿病的患者中，也观察到功能障碍。活性氧（ROS）的清除依赖于TCA循环中各种关键酶的参与，例如烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）。因此，TCA周期周转率的降低，导致ROS产生的显著增加，从而进一步促进心房重塑。同样明显的是，AF与氧化应激升高有关。 NR4A亚家族（亚家族4的核受体）属于核受体家族，与NR4A1（也称为NUR77）、NR4A2（NURR1）和NR4A3（NOR1）等成员一起作为转录因子，可以快速反应各种刺激，如生长因子和激素。这3种受体都有一个共同的结构，包括配体非依赖性激活函数 （AF）-1 反式激活结构域、配体依赖性AF-2反式激活结构域和DNA结合结构域（DBD）。这些受体的DBD结构域表现出90%–95%的同源性，并且可以与NBRE（神经生长因子[NGFI-B]反应元件）结合，该元素由八聚体序列（共识序列 AAAGGTCA）零元件组成，或由两个倒置的NBRE组成，由有限数量的核苷酸组成，作为同型二聚体或异二聚体。DBD的高度同源性，确保了NR4A家族内功能的一致性，尽管它们的活性也受到转录水平和转录后修饰的影响。NR4A3在肌肉中的过表达，可以增强TCA循环和电子呼吸链传导的中间含量，包括异柠檬酸脱氢酶3（IDH3）、富马酸脱氢酶（FH）和ATP合成F1 α（ATP5a1）。 在本研究中，团队首次揭示了NR4A3在心房中的高度表达，对糖尿病诱导的ACM具有保护作用。团队发现AF患者和糖尿病小鼠的心房组织样本中NR4A3显著减少。从机制上讲，NR4A3缺乏通过抑制SDHA转录水平，促进线粒体能量代谢功能障碍和氧化应激损伤，从而加重心房重塑。 研究进展 02 NR4A3抑制糖尿病诱导的心房结构重塑 实验结果表明，与db/m小鼠相比，db/db小鼠存在显著的肝脂肪变性，脂肪细胞明显增大，血清代谢指标ALT、AST、TG和TC升高。此外，葡萄糖耐量和胰岛素抵抗明显受损。然而，NR4A3在db/m小鼠或db/db小鼠中的过表达，显示上述表型没有明显变化。 与ctrl db/m小鼠相比，在db/m小鼠中过表达NR4A3在LAW/TBW比率，左心房面积，心房纤维化和心房心肌细胞横截面积方面，没有产生任何显著变化。相比之下，与携带AAV9-Ctrl的db/db小鼠相比，db/db小鼠中NR4A3的上调显著减弱了LAW/TBW比率、左心房面积、心房纤维化、心房肌细胞横截面积。在db/m小鼠中，NR4A3的过表达对ANP、COL1A1和COL3A1没有显著影响。然而，在db/db小鼠中，NR4A3的过表达导致ANP、COL1A1和COL3A1表达显著降低。因此，NR4A3的过表达，可以缓解db/db小鼠的心房纤维化和心肌细胞肥大。 两种糖尿病模型的IL-6和TNF-α水平，均轻度升高。然而，NR4A3的过表达降低了db/db小鼠中IL-6和TNF-α的水平，而敲除NR4A3加剧了HFD+STZ处理的T2DM小鼠心房组织中IL-6和TNF-α的水平。糖尿病模型中IL-1β的表达变化不明显。研究结果表明，NR4A3的过表达，可以减轻糖尿病小鼠的炎症。 图3NR4A3的心脏特异性过表达，减弱了糖尿病诱导的心房重塑。（A） 注射AAV9-cTNT-Nr4a3或AAV9-cTNT-Ctrl（比例尺=1mm）后16周时 db/m或db/db小鼠的代表性全心图像。（B）二维超声心动图长轴的代表性图像。（C）Masson染色的代表性图像（比例尺=50μm）（D） WGA染色的代表性图像（比例尺=20μm）。（E） 左心房重量（LAW） 与总体重（TBW）的比率（LAW/TBW，每组 n=8）。（F）每组的左心房面积（n=每组 8个）。（G）指定组纤维化面积的定量结果（每组 n = 8）。（H）指示组心肌细胞面积的定量结果（每组 n=8）。（I和J）ANP蛋白水平的免疫印迹（I）和定量（J）（每组 n=6）。（千米）COL1A1和COL3A1蛋白水平的免疫印迹（K）和定量（L和M）（每组 n=6）。所有数据均以标差±平均值表示。对于统计分析，使用单因素方差分析与Bonferroni事后分析。 SDHA过表达减弱糖尿病Nr4a3-KO小鼠的心房重塑 鉴于SDHA在NR4A3介导的糖尿病诱导的ACM调节中的关键作用，Nr4a3-KO小鼠在8周时接受过表达SDHA的AAV9载体或对照组的注射，然后用ND或HFD + STZ治疗16周。研究结果表明，SDHA的上调抑制了NR4A3缺乏诱导的糖尿病小鼠LAW/TBW、左心房大小、心房纤维化、心房心肌细胞横截面积的重塑，以及对起搏诱导的AF的易感性。透射电镜表明，SDHA的过表达并没有显著改变糖尿病Nr4a3-KO小鼠线粒体的大小和数量。然而，它显著缓解了线粒体损伤，同时显著改善了ATP的产生。 图8SDHA过表达减弱糖尿病Nr4a3-/-小鼠的心房重塑。（A） ND或HFD + STZ治疗后16周注射AAV9-SDHA或AAV9-CTRL的Nr4a3-/- 小鼠的代表性全心图像。（B）二维超声心动图长轴的代表性图像。（C）Masson 染色的代表性图像（比例尺=50μm）。（D）WGA 染色的代表性图像（比例尺=20 μm）。（E）左心房重量（LAW）与总体重（TBW）的比率（LAW/TBW，每组 n=6）。（F）每组左心房面积（n=每组6个）。（G）指定组纤维化面积的定量结果（每组 n= 6）。（H）指示组心肌细胞面积的定量结果（每组 n=6）。（I）代表性心内心电图轨迹（每组 n=6）。（J）每组在总共10次突发刺激中成功诱导率的概率。（K）指示组的AF持续时间。（从左到右）透射电子显微镜 （TEM）图像（L）和线粒体大小（M）、线粒体数量/μm 的定量结果2（N）和线粒体空泡比（O）（比例尺= 1μm和500nm）。（P）ATP产生（每组 n=6）。 研究结论 03 NR4A3作为一种转录因子，调节各种疾病相关基因的转录。然而，之前没有关于NR4A3参与SDHA监管的报告。在本研究中，团队提出了NR4A3确实调节SDHA转录的新发现。团队通过Cut&Tag检测和双荧光素酶报告基因检测，阐明了SDHA启动子区域中的特定NR4A3反应元件。此外，SDHA在Nr4a3-/-糖尿病小鼠中的过表达，显示出对心房重塑的缓解作用，为NR4A3在糖尿病心房病理学中的潜在治疗作用，提供了宝贵的见解。 身体内的各个器官之间存在相互影响，多种因素都可能导致多器官功能障碍。例如，肥胖、胰岛素抵抗、血糖水平异常和血脂异常等代谢危险因素经常聚集在一起，是心血管疾病（CVD）、T2DM和NAFLD的主要危险因素。 多项研究证实，NAFLD和肥胖会增加患AF的风险。它们可引起代谢紊乱，包括胰岛素抵抗增加和心脏脂毒性，从而导致心房重塑。此外，通过释放炎性细胞因子和增加氧化应激，NAFLD和肥胖症还会导致心房纤维化、LA扩大、电重塑和自主神经重塑。NAFLD和肥胖会导致心外膜脂肪组织的体积和厚度增加，释放出脂肪因子，这些脂肪因子通过旁分泌效应作用于心房组织，导致心房重塑。 团队利用带有cTNT启动子的AAV9载体来过表达NR4A3。随后，团队评估了胰岛、肝脏和脂肪组织的形态和功能。结果证实， NR4A3过表达的影响仅集中在心脏中。 因此，NR4A3对糖尿病诱导的心房重塑的保护作用，源于其对心脏本身的直接作用。 然而，在Nr4a3-KO小鼠中，团队无法完全消除系统之间的潜在相互作用。尽管如此，总体研究结果证实， NR4A3的缺乏会加剧糖尿病诱导的心房功能障碍。 参考资料： 1.Goette A. Kalman J.M. Aguinaga L. et al. EHRA/HRS/APHRS/SOLAECE expert consensus on atrial cardiomyopathies: definition, characterization, and clinical implication. Europace. 2016; 18: 1455-1490 2.Goldberger J.J. Arora R. Green D. et al. Evaluating the atrial myopathy underlying atrial fibrillation: identifying the arrhythmogenic and thrombogenic substrate. Circulation. 2015; 132: 278-291 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 🕓 上海｜11月15日-16日 ▶ 2024第一届中国类器官转化医学大会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情

引言 细胞焦亡是一种依赖于炎症小体激活的程序性细胞死亡形式，通常伴随着细胞膜破裂和炎性细胞因子的释放。与凋亡和坏死不同，焦亡以炎症反应为主要特征。炎症小体是一类多蛋白复合物，能够感知细胞内外的危险信号【1-4】。典型的炎症小体包括NLRP3、AIM2和NLRC4等。炎症小体的组装涉及两个诱导信号：1）由Toll样受体（TLR）配体引起的NF-κB激活炎症小体组分和促炎细胞因子的转录上调；2）由多种触发因素引起的炎症小体组装和caspase-1的激活【5, 6】。Caspase-1被激活后切割Gasdermin D（GSDMD），释放其N端结构域，这一结构域能够插入细胞膜，形成孔洞导致细胞膜破裂，同时这些孔洞还可以释放炎性细胞因子，从而引发炎症反应。通过中和IL-1β和IL-18等炎性细胞因子不能完全削弱焦亡和GSDMD激活的影响，表明还存在其他因素。然而，焦亡过程中还可能释放哪些其他小分子和代谢物及其对组织环境的影响仍不清楚。 近日，来自比利时根特大学的Kodi S. Ravichandran课题组在Nature上发表了研究论文Oxylipins and metabolites from pyroptotic cells act as promoters of tissue repair。在本研究中，作者通过分析焦亡细胞分泌物发现了一类Oxylipins及其他小分子代谢物在促进组织修复中的重要作用，其中PGE2的释放促进了巨噬细胞在伤口的聚集从而加速了组织损伤修复。 为了识别独立于IL-1β的焦亡分泌物作用，作者利用了NLRP1B炎症小体在无需TLR引发的情况下诱导焦亡的能力，在这一模型中，炭疽致死毒素（LeTox）通过NLRP1B炎症小体在骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）中诱导焦亡性细胞死亡，而不会引起IL-1β或IL-1α的释放，作者将这种焦亡定义为Pyro-1。为了研究Pyro-1分泌物如何与其他细胞进行交流，他们将LeTox处理的对照和Nlrp1b-Tg（Pyro-1）小鼠来源的BMDMs上清液加入到C57BL/6小鼠的初始BMDMs中孵育4小时，并进行了RNA-seq分析。研究发现，Pyro-1上清液显著富集了与细胞迁移、增殖和免疫反应相关的基因，其中包含了一些与伤口愈合和组织修复相关的基因，如Thbs1、Vegf、Nr4a1、S1pr1和Tgm2等；相比之下，脂质代谢基因呈下调趋势。并且作者发现这些诱导的基因特征是独立于IL-18的，敲除在BMDMs中持续表达的Il-18并不影响Pyro-1上清液诱导的基因表达。 接下来，作者分析了Pyro-1上清液中小分子介质是否发挥作用。通过脂质组学分析，研究人员发现Pyro-1上清液中富含Oxylipins，包括PGE2。由于PGE2与伤口愈合有关，所以当添加来自Pyro-1的上清液时，作者发现Pyro-1上清液可以促进细胞划痕的愈合，细胞迁移也得到了有效增强，而这些效应都是独立于IL-18的。对PGE2释放动力学、来源以及释放方式进行研究后，发现：1）LeTox处理后90分钟就可以检测到PGE2，并在120分钟显著增加；2）在焦亡过程中COX1和COX2的活性诱导可能导致了新的PGE2合成和释放；3）焦亡细胞中的PGE2释放需要在焦亡过程中形成的GSDMD孔。此外，作者还研究了Pyro-1上清液在体外的生物活性，他们发现Pyro-1上清液也可以有效促进结肠伤口的愈合。 作者更进一步的分析了Pyro-1上清液中小分子在伤口愈合中的作用。他们在小鼠全层皮肤损伤模型中进行了研究，这是因为该模型仅部分依赖于PGE2进行组织修复，使得作者能够研究PGE2及其他成分的贡献。皮内注射Pyro-1上清液时，在损伤后的第2天和第4天（修复的炎症阶段）可以观察到最大的有益效果。当通过添加阿司匹林（抑制PGE2合成）时也可以观察到部分的促进伤口愈合的效果，这表明其他成分也发挥了有助于组织修复的功能。机制上的研究表明，Pyro−1上清液处理的伤口显示出CD45+细胞和CD45-细胞的数量增加，这也符合了在伤口修复早期阶段通常伴随着巨噬细胞和中性粒细胞迅速渗入损伤部位的现象。这些巨噬细胞通过表达凝集素CD301和细胞因子IL-27来发挥促进组织修复的作用。 总的来说，这篇文章探究了焦亡分泌的小分子和代谢物在组织环境中的生理功能，发现了焦亡细胞释放的PGE2和其他小分子在促进组织修复中的意料之外的有益效果。这些发现丰富了人们对焦亡这种程序性细胞死亡在组织中独特作用的认知。 参考文献 1. Kesavardhana, S., Malireddi, R. S. & Kanneganti, T.-D. Caspases in cell death, inflammation, and gasdermin-induced pyroptosis. Annu. Rev. Immunol. 38, 567–595 (2020). 2. Mariathasan, S. et al. Differential activation of the inflammasome by caspase-1 adaptors ASC and Ipaf. Nature 430, 213–218 (2004). 3. Shi, J. et al. Cleavage of GSDMD by inflammatory caspases determines pyroptotic cell death. Nature 526, 660–665 (2015). 4. Liu, X. et al. Inflammasome-activated gasdermin D causes pyroptosis by forming membrane pores. Nature 535, 153–158 (2016). 5. Broz, P. & Dixit, V. M. Inflammasomes: mechanism of assembly, regulation and signalling. Nat. Rev. Immunol. 16, 407–420 (2016). 6. Bauernfeind, F. G. et al. Cutting edge: NF-κB activating pattern recognition and cytokine receptors license NLRP3 inflammasome activation by regulating NLRP3 expression. J. Immunol. 183, 787–791 (2009). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07585-9 责编|探索君 排版|探索君 文章来源|“BioArt” End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Nature | 2024年值得关注的七项技术 热文 Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述