更新于：2024-11-01

PKCδ

更新于：2024-11-01

基本信息

别名

蛋白激酶C-δ、nPKC-delta、PKCD

+ [9]

简介

Calcium-independent, phospholipid- and diacylglycerol (DAG)-dependent serine/threonine-protein kinase that plays contrasting roles in cell death and cell survival by functioning as a pro-apoptotic protein during DNA damage-induced apoptosis, but acting as an anti-apoptotic protein during cytokine receptor-initiated cell death, is involved in tumor suppression as well as survival of several cancers, is required for oxygen radical production by NADPH oxidase and acts as positive or negative regulator in platelet functional responses (PubMed:21810427, PubMed:21406692). Negatively regulates B cell proliferation and also has an important function in self-antigen induced B cell tolerance induction (By similarity). Upon DNA damage, activates the promoter of the death-promoting transcription factor BCLAF1/Btf to trigger BCLAF1-mediated p53/TP53 gene transcription and apoptosis (PubMed:21810427, PubMed:21406692). In response to oxidative stress, interact with and activate CHUK/IKKA in the nucleus, causing the phosphorylation of p53/TP53 (PubMed:21810427, PubMed:21406692). In the case of ER stress or DNA damage-induced apoptosis, can form a complex with the tyrosine-protein kinase ABL1 which trigger apoptosis independently of p53/TP53 (PubMed:21810427, PubMed:21406692). In cytosol can trigger apoptosis by activating MAPK11 or MAPK14, inhibiting AKT1 and decreasing the level of X-linked inhibitor of apoptosis protein (XIAP), whereas in nucleus induces apoptosis via the activation of MAPK8 or MAPK9. Upon ionizing radiation treatment, is required for the activation of the apoptosis regulators BAX and BAK, which trigger the mitochondrial cell death pathway. Can phosphorylate MCL1 and target it for degradation which is sufficient to trigger for BAX activation and apoptosis. Is required for the control of cell cycle progression both at G1/S and G2/M phases. Mediates phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-induced inhibition of cell cycle progression at G1/S phase by up-regulating the CDK inhibitor CDKN1A/p21 and inhibiting the cyclin CCNA2 promoter activity. In response to UV irradiation can phosphorylate CDK1, which is important for the G2/M DNA damage checkpoint activation (By similarity). Can protect glioma cells from the apoptosis induced by TNFSF10/TRAIL, probably by inducing increased phosphorylation and subsequent activation of AKT1 (PubMed:15774464). Is highly expressed in a number of cancer cells and promotes cell survival and resistance against chemotherapeutic drugs by inducing cyclin D1 (CCND1) and hyperphosphorylation of RB1, and via several pro-survival pathways, including NF-kappa-B, AKT1 and MAPK1/3 (ERK1/2). Involved in antifungal immunity by mediating phosphorylation and activation of CARD9 downstream of C-type lectin receptors activation, promoting interaction between CARD9 and BCL10, followed by activation of NF-kappa-B and MAP kinase p38 pathways (By similarity). Can also act as tumor suppressor upon mitogenic stimulation with PMA or TPA. In N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine (fMLP)-treated cells, is required for NCF1 (p47-phox) phosphorylation and activation of NADPH oxidase activity, and regulates TNF-elicited superoxide anion production in neutrophils, by direct phosphorylation and activation of NCF1 or indirectly through MAPK1/3 (ERK1/2) signaling pathways (PubMed:19801500). May also play a role in the regulation of NADPH oxidase activity in eosinophil after stimulation with IL5, leukotriene B4 or PMA (PubMed:11748588). In collagen-induced platelet aggregation, acts a negative regulator of filopodia formation and actin polymerization by interacting with and negatively regulating VASP phosphorylation (PubMed:16940418). Downstream of PAR1, PAR4 and CD36/GP4 receptors, regulates differentially platelet dense granule secretion; acts as a positive regulator in PAR-mediated granule secretion, whereas it negatively regulates CD36/GP4-mediated granule release (PubMed:19587372). Phosphorylates MUC1 in the C-terminal and regulates the interaction between MUC1 and beta-catenin (PubMed:11877440). The catalytic subunit phosphorylates 14-3-3 proteins (YWHAB, YWHAZ and YWHAH) in a sphingosine-dependent fashion (By similarity). Phosphorylates ELAVL1 in response to angiotensin-2 treatment (PubMed:18285462). Phosphorylates mitochondrial phospholipid scramblase 3 (PLSCR3), resulting in increased cardiolipin expression on the mitochondrial outer membrane which facilitates apoptosis (PubMed:12649167). Phosphorylates SMPD1 which induces SMPD1 secretion (PubMed:17303575).

关联

项与 PKCδ 相关的药物

Ingenol Mebutate

巨大戟醇甲基丁烯酸酯

靶点

PKCα x PKCδ

作用机制

PKCα刺激剂 [+1]

在研机构

原研机构

在研适应症

非在研适应症

最高研发阶段批准上市

首次获批国家/地区

美国

首次获批日期2012-01-23

Bryostatin 1

草苔虫内酯１

靶点

APP x PKCδ x PKCε

作用机制

APP抑制剂 [+2]

在研机构

National Institutes of Health [+2]

原研机构

Synaptogenix, Inc.

在研适应症

阿尔茨海默症 [+2]

非在研适应症

腺泡细胞癌 [+43]

最高研发阶段临床2期

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

SMD-50004

靶点

PKCδ

作用机制

PKCδ抑制剂

在研机构

Sirenas Marine Discovery LLC

原研机构

Sirenas Marine Discovery LLC

在研适应症

肿瘤

非在研适应症-

最高研发阶段临床前

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

114

项与 PKCδ 相关的临床试验

NCT06190912 / Recruiting临床1期IIT

A Single-Arm, Single-Site, Single-Dose Phase 1 Study Assessing the Safety of Bryostatin in the Treatment of Patients With Multiple Sclerosis

This is a single-site, single-arm, single-dose, Phase 1 study of the safety of bryostatin in participants with multiple sclerosis (MS) receiving any disease modifying therapy (DMT).

开始日期2024-06-26

申办/合作机构

The Cleveland Clinic Foundation

[+1]

NCT04538066 / Completed临床2期

A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Phase 2 Study Assessing Safety, Tolerability and Long-term Efficacy of Bryostatin in the Treatment of Moderately Severe Alzheimer's Disease Subjects Not Receiving Memantine Treatment

To evaluate the safety, tolerability, and long-term efficacy of bryostatin 1 (hereafter referred to as bryostatin) for the treatment of moderately severe Alzheimer's disease (AD).

开始日期2020-08-30

申办/合作机构

Synaptogenix, Inc.

[+2]

NCT03452566 / Withdrawn临床1/2期IIT

Phase 1/2 Clinical Trial for the Evaluation of Ingenol Mebutate for Actinic Cheilitis

Actinic cheilitis is a major potentially carcinogenic disorder of the lower lip and several reports of clinical cases with excellent results for the treatment of this lesion that can differentiate to squamous cell carcinoma of the lip. However, clinical trials are lacking to define the optimal dosage of the drug for a therapeutic modality and to define its true efficacy in controlled studies of this pre-malignant labial lesion.

开始日期2020-02-01

申办/合作机构-

100 项与 PKCδ 相关的临床结果

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100 项与 PKCδ 相关的转化医学

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0 项与 PKCδ 相关的专利（医药）

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3,009

项与 PKCδ 相关的文献（医药）

2024-12-31·Redox Report

Evaluating anticancer activity of emodin by enhancing antioxidant activities and affecting PKC/ADAMTS4 pathway in thioacetamide-induced hepatocellular carcinoma in rats

Article

作者: Bahattab, Omar ; Al-Gayyar, Mohammed M H ; Hamdan, Ahmed M ; Hassan, Hanan M ; Alattar, Abdullah ; Alshaman, Reem

Emodin is a naturally occurring anthraquinone derivative with a wide range of pharmacological activities, including neuroprotective and anti-inflammatory activities. We aim to assess the anticancer activity of emodin against hepatocellular carcinoma (HCC) in rat models using the proliferation, invasion, and angiogenesis biomarkers. After induction of HCC, assessment of the liver impairment and the histopathology of liver sections were investigated. Hepatic expression of both mRNA and protein of the oxidative stress biomarkers, HO-1, Nrf2; the mitogenic activation biomarkers, ERK5, PKCδ; the tissue destruction biomarker, ADAMTS4; the tissue homeostasis biomarker, aggregan; the cellular fibrinolytic biomarker, MMP3; and of the cellular angiogenesis biomarker, VEGF were measured. Emodin increased the survival percentage and reduced the number of hepatic nodules compared to the HCC group. Besides, emodin reduced the elevated expression of both mRNA and proteins of all PKC, ERK5, ADAMTS4, MMP3, and VEGF compared with the HCC group. On the other hand, emodin increased the expression of mRNA and proteins of Nrf2, HO-1, and aggrecan compared with the HCC group. Therefore, emodin is a promising anticancer agent against HCC preventing the cancer prognosis and infiltration. It works through many mechanisms of action, such as blocking oxidative stress, proliferation, invasion, and angiogenesis.

2024-12-01·Clinical Proteomics

Kinome and phosphoproteome reprogramming underlies the aberrant immune responses in critically ill COVID-19 patients

Article

作者: Van Nynatten, Logan Robert ; Kaneko, Tomonori ; Abdo, Rober ; Zhong, Shanshan ; Slessarev, Marat ; Fraser, Douglas D ; Ye, Mingliang ; Li, Shawn Shun-Cheng ; Ezra, Sally ; Hovey, Owen ; Voss, Courtney ; Liu, Xuguang

AbstractSARS-CoV-2 infection triggers extensive host immune reactions, leading to severe diseases in certain individuals. However, the molecular basis underlying the excessive yet non-productive immune responses in severe COVID-19 remains incompletely understood. In this study, we conducted a comprehensive analysis of the peripheral blood mononuclear cell (PBMC) proteome and phosphoproteome in sepsis patients positive or negative for SARS-CoV-2 infection, as well as healthy subjects, using quantitative mass spectrometry. Our findings demonstrate dynamic changes in the COVID-19 PBMC proteome and phosphoproteome during disease progression, with distinctive protein or phosphoprotein signatures capable of distinguishing longitudinal disease states. Furthermore, SARS-CoV-2 infection induces a global reprogramming of the kinome and phosphoproteome, resulting in defective adaptive immune response mediated by the B and T lymphocytes, compromised innate immune responses involving the SIGLEC and SLAM family of immunoreceptors, and excessive cytokine-JAK-STAT signaling. In addition to uncovering host proteome and phosphoproteome aberrations caused by SARS-CoV-2, our work recapitulates several reported therapeutic targets for COVID-19 and identified numerous new candidates, including the kinases PKG1, CK2, ROCK1/2, GRK2, SYK, JAK2/3, TYK2, DNA-PK, PKCδ, and the cytokine IL-12.

2024-12-01·Molecular Genetics and Genomics

Potential molecular patterns for tuberculosis susceptibility in diabetic patients with poor glycaemic control: a pilot study

Article

作者: Bastian, Yadira ; Oropeza-Valdez, Juan José ; Lara-Ramírez, Edgar E ; Cisneros-Méndez, Ana Laura ; Enciso-Moreno, José Antonio ; Jaime-Sánchez, Elena ; Zenteno-Cuevas, Roberto ; López-Ramos, Juan Ernesto ; Martínez-Aguilar, Gerardo ; Castañeda-Delgado, Julio Enrique ; Serrano, Carmen Judith ; Ramos-González, Elsy Janeth

Type 2 diabetes (DM2) is an increasingly prevalent disease that challenges tuberculosis (TB) control strategies worldwide. It is significant that DM2 patients with poor glycemic control (PDM2) are prone to developing tuberculosis. Furthermore, elucidating the molecular mechanisms that govern this susceptibility is imperative to address this problem. Therefore, a pilot transcriptomic study was performed. Human blood samples from healthy controls (CTRL, HbA1c < 6.5%), tuberculosis (TB), comorbidity TB-DM2, DM2 (HbA1c 6.5-8.9%), and PDM2 (HbA1c > 10%) groups (n = 4 each) were analyzed by differential expression using microarrays. We use a network strategy to identify potential molecular patterns linking the differentially expressed genes (DEGs) specific for TB-DM2 and PDM2 (p-value < 0.05, fold change > 2). We define OSM, PRKCD, and SOCS3 as key regulatory genes (KRGs) that modulate the immune system and related pathways. RT-qPCR assays confirmed upregulation of OSM, PRKCD, and SOCS3 genes (p < 0.05) in TB-DM2 patients (n = 18) compared to CTRL, DM2, PDM2, or TB groups (n = 17, 19, 15, and 9, respectively). Furthermore, OSM, PRKCD, and SOCS3 were associated with PDM2 susceptibility pathways toward TB-DM2 and formed a putative protein-protein interaction confirmed in STRING. Our results reveal potential molecular patterns where OSM, PRKCD, and SOCS3 are KRGs underlying the compromised immune response and susceptibility of patients with PDM2 to develop tuberculosis. Therefore, this work paved the way for fundamental research of new molecular targets in TB-DM2. Addressing their cellular implications, and the impact on the diagnosis, treatment, and clinical management of TB-DM2 could help improve the strategy to end tuberculosis for this vulnerable population.

项与 PKCδ 相关的新闻（医药）

2024-09-06

·生物制品圈

IL-32在炎症和肿瘤中的作用及其机制研究新进展

中文摘要 IL-32是广泛表达于人体各组织的细胞因子，具有9个亚型。研究发现，IL-32可通过多种途径调控免疫细胞及其他细胞功能，协同多种细胞因子参与炎症的发生发展，直接或间接地发挥促炎或抑炎的作用。IL-32对肿瘤的发生、侵袭及迁移也有重要的影响，其作用的差异可能与IL-32的亚型及复杂的肿瘤微环境差异相关。此文旨在阐释IL-32在炎症和肿瘤中的作用及相关机制。正文 IL可协同其他细胞因子组成功能复杂的调控网络，在机体的信息传递、免疫调节中发挥重要作用。IL-32是IL家族的一员，其9个亚型的大小和结构存在不同程度的差异，在炎性疾病和恶性肿瘤中发挥不同的功能。研究发现，在不同情况下，IL-32既能促炎也能抑炎，既有促癌也有抑癌作用。这些看似矛盾的作用与IL-32的亚型功能区别、复杂的作用机制和疾病微环境密切相关。Dahl等于1992 年首次在活化的T细胞及自然杀伤（natural killer，NK）细胞中发现大量表达的IL-32，将其命名为NK细胞转录物4（NK cell transcript 4，NK4）。NK4含有精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸序列，提示其可能在细胞黏附中发挥作用。Kim等则发现，NK4可诱导TNF-α和IL-8等促炎细胞因子的表达，自此NK4被更名为IL-32。本文就目前已知的IL-32在炎症和肿瘤中发挥的作用及其机制进行综述。 1 IL-32的结构特征与分泌特点 1.1 IL-32的结构与亚型 IL-32基因组全长约1 200 bp，位于人类16号染色体p13.3，包含8个外显子和1个内部信号序列，无跨膜区域。IL-32具有9个亚型，包括IL-32α—θ和IL-32small，大小、结构、功能各不相同，见图1和表1。IL-32的部分亚型间可通过剪接互相转化，如生物活性最强的IL-32γ可剪接成人体含量最高的IL-32β；不同亚型还可以通过相互作用影响彼此功能，如IL-32α可抑制IL-32β对IL-10分泌的促进作用。 1.2 IL-32的细胞表达特点 IL-32主要存在于灵长类动物体内，牛、狗、山羊、兔子和马等其他哺乳动物体内也发现有IL-32的表达，但与人类IL-32的同源性远低于大猩猩等灵长类动物。啮齿类动物不自主表达IL-32，但重组人IL-32（recombinant human IL-32，rhIL-32）可在小鼠体内诱导促炎细胞因子分泌，提示IL-32可在啮齿类动物体内发挥作用。IL-32在NK细胞、单核巨噬细胞和T淋巴细胞等免疫细胞中大量表达，在肺、小肠、结肠、前列腺、心脏、胎盘、肝脏、肌肉、肾脏、胰腺和脑等非免疫组织细胞中也有部分表达。正常生理状态下，IL-32在人体内呈基础性表达，但受脂多糖（lipopolysaccharide， LPS）、病原体相关抗原物质、TNF-α和IFN-γ等细胞因子或氧化应激刺激时，IL-32的表达量明显提升。作为缺乏跨膜区域的不稳定性亲水蛋白，IL-32 的作用部位和表达方式仍存在争议。Tomasi等通过队列研究发现，血液循环中IL-32水平差异很大，IL-32可能受内环境影响通过内质网和高尔基体生成囊泡释放、细胞凋亡或坏死所致内容物释出等途径进入血液循环。研究显示，肝脏中IL-32水平与酒精性脂肪性肝病严重程度呈正相关，且循环中的IL-32水平也随肝损伤严重程度上升，可能由肝细胞应激或死亡释放IL-32所致。 IL-32表达受其他因子调控，如嗜酸性粒细胞中的粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子以胱天蛋白酶（cysteinyl aspartate specific proteinase，caspase）-1依赖性方式诱导IL-32α、IL-32β、IL-32γ和IL-32δ的表达。类风湿关节炎（rheumatoidarthritis，RA）患者关节滑膜成纤维细胞中IL-1β和TNF-α可促进IL-32γ表达。TNF-α可通过激活脾酪氨酸激酶、蛋白激酶Cδ（protein kinase C-δ，PKCδ）、c-Jun 氨基末端激酶、c-Jun氨基末端激酶信号通路促进IL-32α、IL-32β、IL-32δ和IL-32γ表达。 2 IL-32的促炎与抑炎作用 IL-32可通过多种途径调控免疫及其他细胞功能，协同其他细胞因子直接或间接地影响炎性疾病的进展，发挥促炎或抑炎作用（图2）。 2.1 IL-32的促炎作用 IL-32可通过核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）途径、p38丝裂原激活的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）磷酸化途径、caspase-1途径和caspase-3 途径4条主要信号转导通路发挥作用，与多种免疫细胞相互作用，诱导TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8和巨噬细胞炎性蛋白2等因子的产生，诱发炎症。RA患者关节滑膜中大量表达IL-32，其水平与关节炎严重程度正相关。将rhIL-32注射至C57/BL6野生型小鼠的膝关节可导致关节肿胀、炎性细胞浸润和软骨损伤，而在TNF-α缺陷型小鼠中这些现象均不明显。将分泌IL-32β的CD4+ T细胞移植至胶原诱导的RA模型中可加重关节炎，且这种促炎作用可通过阻断TNF-α的分泌来减轻。RA中IL-32α能诱导破骨细胞前体分化为多核破骨细胞，生物活性更强的IL-32γ可在此基础上将多核破骨细胞活化为骨吸收破骨细胞，促进骨的破坏和吸收。除RA外，在炎症性肠病，尤其是活动期克罗恩病的肠上皮细胞中，IL-32表达量也明显增多，使NF-κB通路激活，促炎因子IL-1β、IL-6水平上升。下调IL-32可降低这些炎性因子水平。IL-32也在血管炎中发挥作用。在无基础IL-32表达的转基因小鼠体内，TNFα和IL-1β等促炎细胞因子可通过NF-κB途径诱导IL-32β表达，IL-32β又可诱导中性粒细胞和促炎因子浸润和血管细胞黏附分子表达，加剧血管炎症，促使其向脓毒血症转化。此外，IL-32的促炎作用被认为可能与HCV核心蛋白协同加重肝炎症状、促进2型糖尿病与局限性皮肤和黏膜利什曼病的发展、幽门螺旋杆菌感染所致胃炎的进展相关。 2.2 IL-32的抑炎作用虽然IL-32促炎作用的研究结果居多，但仍有部分研究显示，IL-32还具有抑炎作用。Park等发现，在用胶原抗体（collagen antibody，CA）和LPS诱导产生炎症的小鼠关节中，NF-κB和信号转导及转录激活蛋白（signal transducer and activator of transcription，STAT）3信号通路均被激活，促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β水平显著升高，抑炎因子IL-10水平降低，粒细胞、单核巨噬细胞、NK细胞和T细胞等局部大量浸润。而由于IL-32β可抑制促炎信号转导通路的激活和促炎细胞因子的产生，减少CTL和NK细胞的浸润，减轻CA和LPS诱导的关节炎症反应，因此IL-32β转基因小鼠经过相同处理后上述变化均不明显。Spi-1原致瘤基因（Spi-1 proto-oncogene，PU.1）是转录因子Ets家族的重要成员，PKCδ可介导PU.1的磷酸化，磷酸化后的PU.1可作为转录因子介导IL-1β的表达。IL-32θ可抑制PKCδ介导的PU.1磷酸化，阻止下游促炎因子IL-1β的转录和表达，间接发挥抑炎作用。 3 IL-32与恶性肿瘤炎症和恶性肿瘤具有很强的内部关联性，慢性炎症已被证实是肿瘤发生和发展的始动因素之一。炎性反应中的免疫激活和免疫紊乱影响恶性肿瘤的发生、进展及转移。食管癌、肝癌、胰腺癌和结肠腺癌等的发生均与其前期的炎性疾病相关。IL-32在胃癌、肺癌、食管癌、多发性骨髓瘤和胰腺癌等肿瘤中表现出促进作用；而在结肠癌、乳腺癌、慢性髓性白血病、前列腺癌和甲状腺癌等肿瘤中则发挥抑制作用，这种矛盾的作用与亚型和肿瘤微环境差异均有关。IL-32对恶性肿瘤发生发展影响的主要信号通路或发生机制见图3。 3.1 IL-32与胃癌胃癌是全球第5大高发恶性肿瘤，很多胃癌患者在确诊时已处于癌症晚期阶段，故其预后普遍较差，死亡率高。Ishigami等对180例胃大部切除术后胃癌患者研究发现，IL-32阳性组（设定IL-32水平高于均值的10%为阳性）胃癌患者的肿瘤大小、浸润深度、淋巴结与血行转移率均高于IL-32阴性组患者，5年生存率低于IL-32阴性组患者。 Tsai等对胃癌患者手术切除的癌变组织进行免疫组织化学试验和PCR分析发现，癌变组织中的IL-32水平明显高于正常组织；将IL-32基因转至胃印戒细胞癌TSGH 9201细胞株后，该细胞形态特征发生明显变化，细胞前缘细长凸起呈纺锤状，其生长、迁移和侵袭能力增强。采用多西环素诱导过表达IL-32的细胞也有此特征。进一步研究发现，IL-32可促进IL-8、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）2和MMP9等表达，间接促进癌细胞的生长。此作用与磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路激活有关，β连环蛋白是IL-32与IL-8、VEGF、MMP2和MMP9之间的信号传递分子，若对其进行抑制，则IL-32无法发挥对IL-8等促炎因子的促分泌作用，但促炎因子正常分泌不受影响。利用IL-32干扰小RNA沉默IL-32表达，则磷酸蛋白激酶B、β连环蛋白、IL-8和VEGF水平均降低，胃癌细胞侵袭性下降。上述结果表明，IL-32可在胃癌组织中通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路促进下游细胞因子表达，导致胃癌细胞侵袭性增加。对比弥漫型胃癌，肠型胃癌更易发生血行转移。Pavlovic等研究发现，肠型胃癌组织中IL-17含量显著高于弥漫型。IL-17由Thl17细胞产生，可与VEGF协同作用促进新生血管形成。当IL-32水平降低时， IL-17的含量也随之下降，胃癌血行转移能力下降。提示IL-32可通过IL-17等细胞因子间接影响胃癌的侵袭和转移。 3.2 IL-32与肺癌肺癌是我国50岁以上中老年群体癌症死亡的主要原因。有研究发现，肺癌组织中IL-32大量表达。肺腺鳞癌细胞中的IL-6、IL-8和VEGF水平与IL-32正相关。流式细胞术检测发现，IL-32低表达肺腺癌细胞生长受抑、凋亡增多，创伤愈合迁移试验和Transwell侵袭试验证实IL-32低表达可降低肺腺癌的迁移和侵袭能力。Zeng等研究结果进一步发现IL-32对肺腺癌的促进作用与其激活NF-κB通路及诱导MMP2、MMP9等多种炎性因子表达相关。Gong等观察到，rhIL-32可促使人非小细胞肺癌细胞A549从卵石状变为长梭形，下调上皮细胞标志物钙黏蛋白E，上调间充质细胞标志物神经型钙黏蛋白、E盒结合锌指蛋白1和葡萄糖调节蛋白78水平。内质网应激抑制剂4-苯基丁酸可抑制此作用，提示IL-32可通过触发内质网应激诱导A549细胞上皮-间充质转化，促进非小细胞肺癌发展。但Yun等研究结果提示，IL-32γ基因转染的肺癌细胞较空载转染组的相同细胞生长受抑、Bcl-2相关X蛋白、caspase-3、caspase-9等促凋亡蛋白表达增加，其可通过NF-κB途径抑制肺癌细胞中DNA甲基转移酶1与金属蛋白酶3组织抑制剂的结合，抑制金属蛋白酶3组织抑制剂启动子甲基化发挥抑癌作用。IL-32α和IL-32β未发现有此作用。 3.3 IL-32与结肠癌结肠癌是死亡率位居第2的恶性肿瘤，其治疗手段以手术为主，然而近50%的结直肠癌患者出现术后复发，后期治疗受限。具有调节机体炎症与免疫功能的细胞因子新疗法受到广泛关注。研究发现IL-32，尤其活性最高的亚型IL-32γ在结肠癌中高表达可抑制肿瘤细胞的生长侵袭。Bak等在结肠癌细胞HT29中观察到，IL-32θ可阻碍STAT3核转位，抑制下游具有拮抗上皮钙黏素、促进肿瘤侵袭转移能力的B细胞特异性莫洛尼鼠白血病病毒整合位点1和E盒结合锌指蛋白1的转录，降低结肠癌细胞生长侵袭能力。Yun等发现IL-32α可上调TNF受体1（TNF receptor 1，TNFR1）水平，抑制结肠癌的生长。他们在诱变剂氧化偶氮甲烷诱导的结肠癌小鼠模型中观察到IL-32α转基因组的肿瘤发生率、瘤体大小和质量均小于无IL-32分泌的普通对照组。分析表明，IL-32α转基因小鼠中TNFR1、裂解的caspase-8、caspase-9、caspase-3、Bcl-2相关X蛋白表达均上调；增殖细胞核抗原、细胞凋亡蛋白抑制因子和X连锁凋亡蛋白抑制剂则减少。这表明，IL-32α通过上调TNFR1水平达到了抑制氧化偶氮甲烷诱导的致癌作用，提示IL-32α可协同TNFR1介导的细胞死亡信号传导，抑制结肠癌细胞发展。 3.4 IL-32与乳腺癌乳腺癌占全球女性新发癌症病例的25%，是全球女性癌症死亡首要疾病。Pham等研究表明，IL-32θ通过诱导细胞衰老凋亡和永久性细胞周期阻滞抑制人乳腺癌细胞MDA-MB-231的生长、侵袭和转移。DNA合成量试验结果发现，稳定表达IL-32θ的MDA-MB-231细胞（实验组）72 h增殖速度明显低于不表达IL-32θ者（对照组），前者的细胞克隆形成能力更弱、磷酸化组蛋白H2AX（一种DNA损伤标志物）检测荧光率、衰老相关的β半乳糖苷酶和脂褐素染色（细胞衰老指标）阳性率更高，总核仁面积更大，异常核形态（细胞核出芽、起泡、大小异常）和异常细胞分裂（异常的着丝粒、纺锤体两极之间的桥缺失、不对称分离等）更多更明显，处于分裂中期的染色体更少。E2F转录因子对G1/S转换具有重要作用，而IL-32θ在乳腺癌细胞中抑制E2F1、E2F2和E2F3的表达，使细胞周期停滞在G1期，抑制乳腺癌细胞生长。 Pham等也发现IL-32对乳腺癌具有抑制作用。巨噬细胞可通过CCL基序趋化因子配体18激活胞内PKCδ，进而激活STAT3和p65、p50，增加粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、MMP9、环氧化酶2、上皮钙黏素转录水平，促进乳腺癌的EMT。而IL-32可以选择性抑制PKCδ，阻断该通路的下游信号，降低了乳腺癌细胞的侵袭性。而Wen等研究却表明，乳腺癌中癌症相关成纤维细胞分泌的IL-32可特异性结合精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸基序与整合素β3，激活下游p38 MAPK信号传导，促纤维连接蛋白、N-钙黏蛋白和波形蛋白等形成，增强了肿瘤细胞的侵袭性。 3.5 IL-32与其他肿瘤 IL-32在其他癌症中也发挥重要作用。Kang等通过cDNA微阵列法分析了25例肝细胞癌患者和25例健康受试者肝脏组织中IL-32 RNA表达水平，发现前者显著高于后者；又分别采用免疫印迹法、免疫斑点法和夹心ELISA检测了急性肝炎患者、慢性肝炎患者、肝硬化患者、肝细胞癌患者和健康受试者各25例的血清标本，发现肝细胞癌患者血清IL-32α浓度显著高于其他组，表明IL-32作为肝癌的标志物具有一定临床价值。血管浸润区附近肝癌细胞高表达IL-32提示IL-32对肝癌局部浸润和扩散转移具有促进作用。皮肤癌的发病率近几十年逐步上升，其主要类型为基底细胞癌、鳞状细胞癌和恶性黑色素瘤。IL-32影响黑色素瘤和皮肤T细胞淋巴瘤的免疫应答。研究显示，皮肤黑色素瘤中IL-32水平与NK细胞的浸润及溶细胞颗粒酶和穿孔素含量正相关， IL-32γ转基因黑色素瘤小鼠体内TNF-α、IL-1b、IL-6、IL-4和IL-13等促炎细胞因子水平均较低，抑炎因子IL-10表达上升，提示IL-32γ在癌症发展期间可抑制肿瘤微环境炎症反应，对黑色素瘤起抑制作用。IL-32β转基因小鼠皮下植入的B16黑色素瘤细胞较不表达IL-32的普通小鼠生长缓慢。IL-32被证实可增强黑色素瘤内树突状细胞和巨噬细胞对CD8+ T细胞的协同激活及CCL基序趋化因子配体5与T细胞在肿瘤组织中的浸润，且可作为免疫治疗有效佐剂增强免疫检查点阻断疗法的疗效，有望通过IL-32β的抑制作用提高黑色素瘤患者的生存率。 4 结论和展望 IL-32作为IL家族一员，在与NK细胞、T细胞、上皮细胞及成纤维细胞等相互作用中，激活了NF-κB、p38 MAPK、caspase-1和caspase-3等信号通路，可调控TNF-α、IL-1β、IL-6等多种细胞因子水平，建立起复杂的相互作用网络，影响炎症相关疾病和肿瘤的发生发展。研究发现，虽然IL-32在多种炎症相关疾病和肿瘤中表达量明显上升，但发挥的功能作用有差异甚至相互矛盾。如其在骨关节炎中促进关节骨和软骨的吸收和破坏；在克罗恩病等炎症性肠病中激活NF-κB 通路，促炎因子IL-1β、IL-6水平上升，加重消化道炎性损伤；但IL-32β在人工诱导的关节炎小鼠炎症关节中能抑制炎症相关通路激活与炎性因子产生，减轻CA和LPS诱导的关节炎症反应。IL-32θ还可抑制PKCδ介导的PU.1磷酸化，阻止下游促炎因子IL-1β的转录和表达，间接发挥抑炎作用。炎症与癌症息息相关。在胃癌组织中，IL-32高表达可使癌组织体积增大、浸润加深、淋巴结与血行转移率升高、5年生存率降低；在体外试验中，通过促使胃癌细胞长梭状变，可激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路，促进IL-8、VEGF、MMP2和MMP9等细胞因子表达，协同IL-17作用，提高了胃癌细胞的生长、侵袭和迁移能力。肺癌组织中高表达的IL-32激活NF-κB通路，诱导MMP2和MMP9表达，促进肺腺癌进展。但也有研究显示，IL-32γ通过NF-κB途径抑制肺癌细胞中DNA甲基转移酶1与MMP3组织抑制剂的结合，抑制该酶组织抑制剂启动子甲基化，提高其组织含量，间接发挥抑癌作用。此外，IL-32对肝癌具有促进作用，对黑色素细胞瘤则具有抑制作用。近期已在多种炎症相关疾病和肿瘤中检测到IL-32含量的动态变化，并有大量实验结果显示，这些动态变化在多种炎症相关疾病和肿瘤的启动、促进、恶化和转移中起关键作用，这为临床重新评价这些疾病的分子机制提供了更广阔的新视角。本文总结了IL-32与多种炎症和肿瘤相关疾病的最新研究进展，旨在从IL-32含量的动态变化的角度探讨炎症与恶性肿瘤的发病分子机制，以期通过整合现有证据，加深对IL-32在多种炎症相关疾病和肿瘤中发挥作用的机制认识。目前的研究对IL-32的作用机制和信号通路的研究深度、广度均显不足，很难具体定性IL-32在疾病中发挥的作用，对IL-32作用的认识不足，严重限制了以预防、诊断、治疗为目的进行人为检测、干预和利用的空间。有待进一步展开针对IL-32特定亚型在对某类疾病或某种信号通路中的作用等高关联度的系统研究。进一步探索IL-32在各类疾病中的作用，对发掘其为疾病诊断、预后标志物及治疗性药物等临床亟需生物制品造福于患者具有重要价值。作者邓业丽1 何浩1 张俊玲2, 3, 4, 5 王明丽2, 3, 4, 5 1安徽医科大学第二临床医学院，合肥 230032；2安徽医科大学中央与地方共建生物医学工程实验室，合肥 230032；3芜湖天明生物技术有限公司研发部，芜湖 241000；4安徽医科大学微生物学教研室，合肥 230032；5安徽医科大学临床医学院，合肥 230032 通信作者：王明丽， Email：1952987441@qq.com 引用本文：邓业丽, 何浩, 张俊玲, 等. IL-32在炎症和肿瘤中的作用及其机制研究新进展 [J]. 国际生物制品学杂志, 2024, 47(4): 252-259. DOI: 10.3760/cma.j.cn311962-20231013-00014 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

临床研究临床结果细胞疗法

2024-06-30

·科望医药

Cell Engager 盛会快讯 — Next-generation Cancer Immunotherapy，路在何方

6月29日 “免疫细胞衔接器与肿瘤免疫治疗国际研讨” 进入到第二天，大会由科望医药卢宏韬博士和赛诺菲肖昌春博士主持。会议从不同角度探讨了肿瘤免疫治疗目前遇到的挑战，肿瘤免疫治疗耐药机制研究的前沿进展，及有可能提高临床获益的肿瘤免疫治疗新靶点、新方案。道阻且长，但专家们坚信行则将至，免疫治疗仍是未来能给予肿瘤患者深度持久获益的终极解决方案。大会主持：科望医药卢宏韬博士大会主持：赛诺菲肖昌春博士 6月29日大会精彩内容速递：傅阳心博士清华大学 Topic: Rejuvenating TIL by Antibody-guided Cytokines 傅博士分享课题组通过抗体递送细胞因子特异靶向肿瘤微环境新一代的免疫治疗策略。该治疗策略在临床前多种小鼠肿瘤模型中不仅展现显著抑制肿瘤生长能力，并且避免细胞因子治疗产生的毒性。主要介绍IFN，IL-2和IL-15细胞因子通过与免疫检查点PD-1抗体 (AntiPD-1-laIL-2; AntiPD-1-IL15Rβ+), 肿瘤相关抗原CLDN18.2(CLDN18.2-proIL-2)和 EGFR抗体(EGFR-IFN)组合的多种融合蛋白设计策略，也在机制研究中验证了抗体细胞因子融合蛋白不仅激活肿瘤内预先存在的CD8 T细胞激活达到杀伤肿瘤的效果，而且也为机体提供长久的免疫记忆保护。傅博士在本次大会中的介绍提供了一种免疫治疗的新思路，也为抗体-细胞因子的改造，细胞因子在肿瘤治疗的应用提供了重要的价值。 Vijay Kuchroo博士，哈佛医学院 Topic: Checkpoint Molecules, FoxP3+Tregs and Induction of Anti-tumor Immunity Kuchroo 博士介绍了他关于 TIM-3 和 TIGIT 两个免疫检查点蛋白在抗肿瘤免疫功能方面的最新研究结果。他从介绍 TIM 基因家族的鉴定开始讲起，研究证明 TIM-3 是免疫细胞的负调节因子，而TIM-3/PD-1 联合阻断能够抑制肿瘤生长。进一步研究证明 TIM-3 在调节 DC 功能方面起重要作用。TIM-3 和 TCF1 之间存在互相拮抗的功能。他还展示了对 TIGIT 研究的最新进展。TIGIT 是“检查点”模块(PD1，LAG-3，TIM-3等免疫检查点分子在T细胞上一般会共表达)的一部分，而敲除 TIGIT 可以显著促进抗肿瘤免疫。机制研究证明 TIGIT 是调节 Treg 细胞功能的主要因子。TIGIT 的配体之一 CD155 在不同肿瘤细胞上都有表达，TIGIT 与 CD155 的相互作用能够反向增加肿瘤癌基因的表达，促进肿瘤生长。李斌博士，上海交通大学 Topic: Regulatory T Cell and Personalized Immunotherapy 调节性T细胞（Regulatory T cell，Treg）是一群具有负调节机体免疫反应功能的淋巴细胞，通常起着维持自身耐受和避免免疫反应过度损伤机体的重要作用，Treg也参与肿瘤细胞逃避机体免疫监视和慢性感染。李博士授介绍了实验室近年来针对Treg稳定性、可塑性的调控机制及不同组织特异性Treg所作的研究工作，介绍了靶向Treg细胞在肿瘤免疫治疗，器官移植，治疗自身免疫性疾病和I型糖尿病等领域的潜在应用。李博士授指出个性化治疗是未来肿瘤免疫治疗的发展方向，并对个性化治疗面临的挑战给出了自己的思考。 Thomas Gajewski博士，芝加哥大学 Topic: Advancing Cancer Immunotherapy by Understanding Mechanisms of Resistance Gajewski博士重点介绍了其如何从肿瘤病人的样本信息中探寻肿瘤免疫治疗的耐药机制。Gajewski博士的研究发现存在炎性特征T细胞的肿瘤微环境有助于提高抗PD1治疗的疗效，并且依赖Batf3+DC细胞和CD8+T细胞之间的相互作用；进一步的研究发现存在炎性特征T细胞的肿瘤微环境受多种因素调节，包括肿瘤细胞内在致癌基因，共生微生物群以及免疫调节基因的遗传多样性；其它研究发现肿瘤微环境中多种因素可以影响髓系细胞的功能，比如Beta-catenin，Batf3+ DC细胞减少，M2型细胞增加，肠道微生物群以及遗传型PKCδ缺失型突变促进M1细胞极化等等，增强Batf3+ DC的募集和活性具有潜在的临床治疗价值。Gajewski博士思维敏捷，演讲风趣幽默，不仅对免疫治疗的基础研究有深入的见解，同时作为一名临床医生，从转化医学研究和临床角度提出了很多建设性的建议值得借鉴。苏冰博士，上海交通大学 Topic: Single Cell RNAseq Profiling Colorectal Cancer Immune Microenvironment 苏博士分享了其团队在过去几年中从不同阶段的结直肠癌（CRC）患者中获得的单细胞RNA测序数据。团队不仅关注表达变化，还从更高层面研究，试图了解不同因素之间的相互作用。他们展示了在CRC组织中成纤维细胞和髓样细胞的高度相关性，并进一步调查了这两种细胞类型的亚群，发现FAP+成纤维细胞与MARCO+巨噬细胞在CRC肿瘤中高度相关。FAP+成纤维细胞与MARCO+巨噬细胞之间的相互作用可能会刺激肿瘤中免疫排除结构的形成。临床数据进一步支持了这一点，高FAP和MARCO水平表现出对免疫检查点抑制治疗的低响应。靶向这两种细胞类型可能是一种潜在的治疗策略。同时，数据还显示了CRC进展过程中的肿瘤内异质性的动态变化。人们认为，不同阶段的CRC可能涉及不同的因素。在未来，我们希望通过进一步研究确认CRC进展和免疫检查点抑制耐药性是否可以预测。王俊博士，纽约大学 Topic: Probing Novel Tumor-immune Feedback Modulators for Next-generation Cancer Immunotherapy 王俊博士师从陈列平教授，发现了Siglec-15和FGL1/LAG-3两个全新的抗肿瘤免疫靶点, 2019年在纽约大学建立自己的实验室，继续肿瘤免疫逃避机制的研究。在本次大会上，王博士介绍了他的研究团队对于免疫反馈机制在肿瘤免疫逃逸中机制的最新研究成果。1.LAG-3 二聚体在LAG-3通路的作用；针对LAG-3二聚体形成关键的D2区，开发了best-in-class anti-LAG3抗体，显示出更为显著的抗肿瘤效应。2.抗原呈递蛋白MHC-I的负调控因子- SUSD6/TMEM127/WWP2，在免疫冷肿瘤机制中的重要作用；抑制SUSD6/TMEM127/WWP2这个免疫抑制轴，就可以促进癌细胞MHC-I的抗原呈递，并以CD8阳性T细胞依赖的方式抑制肿瘤生长，延长模式动物的生存时间。3.除了PD-1之外，其他免疫检查点分子的研究进展。王博士团队的研究成果，将促进开发针对PD-1/PD-L1治疗不应答肿瘤患者，特别是免疫冷肿瘤的新治疗途径。李贵登博士苏州系统医学研究所 Topic: Innovative Technologies for Advancing TCR-T Cell Therapies 李教授分享了课题组新型TCR抗原筛选平台以及T细胞功能调控通路的研究。在介绍TCR抗原筛选平台方面，大会主要介绍基于胞的，微流控以及doublet seeker高通量平台精确解析膜蛋白相互作用，尤其在TCR-T细胞抗原筛选方面具有独特的优势; 在介绍T细胞功能调控通路方面，探索长期酸性环境能通过抑制MYC-SLC7A5轴调控T细胞代谢，从而维持T细胞的干性特征。李教授在大会中的介绍不仅对T细胞抗原筛选提供强有力的工具，也让我们对肿瘤微环境影响T细胞功能提供更深入的认识圆桌讨论： Thomas Gajewski博士, 王俊博士, 卢宏韬博士，苏冰博士主持人: 沈宏博士罗氏 Topic: Immuno-oncology Opportunities and Challenges PD-1开启了以“阻断肿瘤免疫逃逸”为核心思想的肿瘤免疫疗法的新时代，并被认为是最有前景的疗法，但20%左右临床有效应答率亟待提高。在圆桌讨论环节，几位嘉宾就肿瘤免疫面临的机遇和挑战进行了激烈的讨论，从学术和工业领域提出了很多新颖的想法和观点。各位嘉宾分享了这几年一些印象深刻的疗法和技术，包括：DLL3-TCB的临床疗效，对靶点/疾病机制的探索对新疗法的启发，临床样本单细胞数据分析更好地帮助了临床转化。大家对Immunogenic cell death（ICD), B细胞相关疗法，致癌病毒（Oncogenic virus）以及小分子药物等在IO领域的机会和挑战进行了充分的讨论。讨论的最后，几位嘉宾对未来几年肿瘤免疫领域的突破进行了展望：包括髓系细胞疗法，TCR-T/CAR-T等在实体瘤治疗上能有所突破，还包括对疾病和生物领域基础机制的深入了解，新的工程改造技术等能更好地帮助临床转化。肿瘤免疫的2.0时代，创新和合作是共识，交流和讨论是捷径，这也是我们这次会议的宗旨。在苏州这片宛如诗画般的美景中，经过两天激荡智慧与创新火花的深入探讨与交流，科望医药主办的 “免疫细胞衔接器与肿瘤免疫治疗国际研讨会” 圆满落下帷幕。我们期待在不久的将来再度相聚，共同见证更多令人振奋的科研突破。关于科望医药科望医药是一家处于临床阶段的生物医药公司，致力于开发变革性的肿瘤免疫治疗药物，旨在造福全世界的癌症患者。公司的创新聚焦在肿瘤微环境的研究，探索和验证更有效的杀伤肿瘤的机制。基于自主开发的专利平台，科望已建立起全球创新的肿瘤免疫治疗产品管线，包括新型的BiME®平台，连接和激活巨噬细胞以消灭肿瘤细胞，同时不会引发炎性细胞因子风暴。更多信息，请访问科望网站www.elpiscience.com

免疫疗法

2024-02-27

·奇点网

朋友们，狠狠地跑起来！

*仅供医学专业人士阅读参考内卷造就焦虑，那大家缓解焦虑的方式有哪些呢？美食或者一场说走就走的旅行，听起来的确让人心向往之，但前者给身体增重，后者给钱包减重，不得不“三思而后行”。其实，运动这一经济健康的减压方式就很不错，且有多个临床研究的证据背书[1-3]。然而对于运动改善焦虑的潜在机制，至今仍不明确。近日，来自南京大学生命科学学院的朱景宁团队在《神经元》杂志发表重磅研究成果[4]，揭示了运动与焦虑之间的神经调控机制。朱景宁团队发现，运动缓解焦虑涉及下丘脑-小脑-杏仁核这一神经环路。在常规跑步运动中，小脑齿状核谷氨酸能神经元直接支配和兴奋杏仁核中的神经元，引起突触之间的长时程增强效应，从而缓解焦虑；而在增加运动强度后，下丘脑中投射到小脑齿状核的食欲素能神经元被激活，可进一步增强运动的抗焦虑效果。通过下丘脑-小脑-杏仁核这一环路，运动发挥了“两级驱动”抗焦虑作用，小脑则是这一环路的中心，介导运动对焦虑的改善作用。将来或可针对此环路开发抗焦虑疗法，但在此之前，大家只能辛苦一下，“狠狠”运动，也能达到同样效果。论文首页截图小脑与运动的关系众所周知，不过它与情绪调控之间也有关系[5-8]。那么小脑是否在运动调控情绪中起到桥梁作用呢？为了探究这一问题，朱景宁团队分析了双相情感障碍（焦虑是这些患者最常见的共病诊断）患者和健康受试者的静息态功能核磁共振成像数据，探索了小脑与情绪调节中枢——边缘系统[9]之间的功能连接和焦虑症状之间的关系。研究结果显示，与健康受试者相比，双相情感障碍患者的小脑核团与杏仁核之间的平均功能连接强度明显更低（P<0.05），且小脑核团与杏仁核之间的平均功能连接强度与汉密尔顿焦虑量表评分呈反比（r=-0.307，P<0.05）。这提示小脑与杏仁核之间可能存在相互作用，并与焦虑存在一定联系。双相情感障碍患者的小脑核团与杏仁核之间的平均功能连接强度较健康受试者明显更低，且与焦虑量表评分呈反比为了确认小脑与杏仁核之间存在神经环路，研究人员在大鼠和小鼠中使用顺行病毒示踪技术，确认了与小脑存在联系的神经纤维主要分布在杏仁核的中央外侧部（CeL）。此外，逆行病毒示踪技术则显示，投射到CeL的神经元主要集中在小脑的齿状核（DN）——一个小脑发育史上最年轻的核团，且有报道其与情绪控制相关[10, 11]。小脑的齿状核（DN）到杏仁核的中央外侧部（CeL）存在纤维投射那运动对焦虑的缓解作用是否与这条通路相关呢？研究人员首先在大鼠中确认了恒速（10rpm）转棒跑步确实可以降低大鼠焦虑水平，并使用微型荧光显微镜（Inscopix，可在体观察神经元的Ca2+活动）监测这一环路神经元的激活情况。实验结果证实，73.3%（22/30）的CeL神经元在转棒跑步中被激活，且与光遗传学刺激DN所激活的CeL神经元的百分比（66.6%，20/30）相似。使用光遗传学技术对DN神经元进行沉默后，转棒跑步中CeL神经元Ca2+活动的增强也被明显抑制（P＜0.05）。这些结果证实了DN-CeL可被运动激活，且运动过程中CeL神经元的激活是由小脑DN神经元传入所触发的。运动过程中DN-CeL环路被激活此外，研究人员还发现大鼠在经过4天的转棒跑步后，静息态功能核磁共振分析表明其小脑核和杏仁核之间的功能连接明显增强（P＜0.05），表明运动诱导小脑-杏仁核回路的可塑性。通过急性脑切片、膜片钳以及光遗传学等技术，研究人员在细胞水平上证实了DN-CeL环路中的DN为谷氨酸能神经元，可直接兴奋CeL中的PKCδ+神经元，并能引起DN-CeL突触的长时程增强效应。更关键的结果是，通过光遗传学和化学遗传技术激活DN后，除了观察到CeL中PKCδ+神经元激活，还可模拟出转棒跑步所出现的抗焦虑效果，而抑制DN则可拮抗转棒跑步所引起的抗焦虑效果。这表明，运动的缓解焦虑作用，确实是由投射到CeL内PKCδ+神经元的谷氨酸能DN神经元介导的。通过光遗传学和化学遗传技术激活/抑制DN后，可模拟/拮抗转棒跑步所引起的抗焦虑效果有意思的是，研究人员还发现，在增加转棒跑步的强度后（在先前的基础上加速0.2rpm），大鼠的焦虑缓解更为明显，而且加速0.12、0.2和0.4rpm转棒跑步对焦虑的改善作用越来越强（P＜0.05）。结合研究团队先前发现，投射到DN的下丘脑食欲素能神经元[12]在挑战性运动[13]及压力适应[14, 15]方面起到重要作用，研究人员猜想这一类型神经元可能与挑战性运动对焦虑的缓解作用有关。经过试验研究，研究团队证实下丘脑穹隆周围区（PFA）中投射到DN的食欲素能神经元（PFADN）确实在加速0.2rpm（即10.2rpm）的转棒跑步中激活，而在常规转棒跑步（10rpm）中激活不明显。在通过光遗传与化学遗传技术对PFADN神经元进行调控，他们发现PFADN神经元的激活确实可导致DN中相应神经元的激活，并可模拟出抗焦虑效果，而抑制PFADN神经元则对运动介导的抗焦虑效果产生拮抗。这些结果均表明，PFA-DN通路在挑战性运动改善焦虑中起关键作用。通过光遗传与化学遗传技术证实PFA -DN通路在挑战性运动改善焦虑中起关键作用总的来说，本研究首次揭示了运动缓解焦虑的神经环路机制——即下丘脑-小脑-杏仁核环路，使得我们对运动缓解焦虑的理解更深一步，同时也对小脑除运动外的情绪调节功能有了新的认识。此外，该研究还表明不同程度的运动对缓解焦虑的作用可能是阶梯式的，这有助于今后抗焦虑治疗中对运动强度的设计。参考文献1.Noakes T, Spedding M: Olympics: Run for your life. Nature 2012, 487(7407):295-296.2.Henriksson M, Wall A, Nyberg J, Adiels M, Lundin K, Bergh Y, Eggertsen R, Danielsson L, Kuhn HG, Westerlund M et al: Effects of exercise on symptoms of anxiety in primary care patients: A randomized controlled trial. J Affect Disord 2022, 297:26-34.3.Kandola A, Lewis G, Osborn DPJ, Stubbs B, Hayes JF: Depressive symptoms and objectively measured physical activity and sedentary behaviour throughout adolescence: a prospective cohort study. Lancet Psychiatry 2020, 7(3):262-271.4.Zhang XY, Wu WX, Shen LP, Ji MJ, Zhao PF, Yu L, Yin J, Xie ST, Xie YY, Zhang YX et al: A role for the cerebellum in motor-triggered alleviation of anxiety. Neuron 2024.5.Singer T, Seymour B, O'Doherty J, Kaube H, Dolan RJ, Frith CD: Empathy for pain involves the affective but not sensory components of pain. Science 2004, 303(5661):1157-1162.6.Lee YJ, Guell X, Hubbard NA, Siless V, Frosch IR, Goncalves M, Lo N, Nair A, Ghosh SS, Hofmann SG et al: Functional Alterations in Cerebellar Functional Connectivity in Anxiety Disorders. Cerebellum 2021, 20(3):392-401.7.Coesmans M, Roder CH, Smit AE, Koekkoek SK, De Zeeuw CI, Frens MA, van der Geest JN: Cerebellar motor learning deficits in medicated and medication-free men with recent-onset schizophrenia. J Psychiatry Neurosci 2014, 39(1):E3-11.8.Bogoian HR, King TZ, Turner JA, Semmel ES, Dotson VM: Linking depressive symptom dimensions to cerebellar subregion volumes in later life. Transl Psychiatry 2020, 10(1):201.9.Adhikari A, Lerner TN, Finkelstein J, Pak S, Jennings JH, Davidson TJ, Ferenczi E, Gunaydin LA, Mirzabekov JJ, Ye L et al: Basomedial amygdala mediates top-down control of anxiety and fear. Nature 2015, 527(7577):179-185.10.Kebschull JM, Richman EB, Ringach N, Friedmann D, Albarran E, Kolluru SS, Jones RC, Allen WE, Wang Y, Cho SW et al: Cerebellar nuclei evolved by repeatedly duplicating a conserved cell-type set. Science 2020, 370(6523).11.Schmahmann JD, Sherman JC: The cerebellar cognitive affective syndrome. Brain 1998, 121 ( Pt 4):561-579.12.Zhang XY, Yu L, Zhuang QX, Zhu JN, Wang JJ: Central functions of the orexinergic system. Neurosci Bull 2013, 29(3):355-365.13.Zhang J, Li B, Yu L, He YC, Li HZ, Zhu JN, Wang JJ: A role for orexin in central vestibular motor control. Neuron 2011, 69(4):793-804.14.Tan Y, Hang F, Liu ZW, Stoiljkovic M, Wu M, Tu Y, Han W, Lee AM, Kelley C, Hajos M et al: Impaired hypocretin/orexin system alters responses to salient stimuli in obese male mice. J Clin Invest 2020, 130(9):4985-4998.15.Ji MJ, Zhang XY, Chen Z, Wang JJ, Zhu JN: Orexin prevents depressive-like behavior by promoting stress resilience. Mol Psychiatry 2019, 24(2):282-293.责任编辑丨BioTalker