最新进展！曹雪涛团队发文：靶向炎症性疾病新方法

6月21日，中国医学科学院/北京协和医学院曹雪涛及姜明红共同在期刊《Advanced Science》 上发表题为“E3 Ubiquitin Ligase RNF13 Suppresses TLR Lysosomal Degradation by Promoting LAMP-1 Proteasomal Degradation”的研究论文，该研究通过筛选调节内溶酶体酸化的103个E3泛素连接酶，发现溶酶体RNF13抑制溶酶体成熟，促进巨噬细胞内体Toll样受体(TLRs)介导的炎症反应。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202309560

研究背景

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Toll样受体(TLRs)是一个保守的模式识别受体(PRRs)家族，通过识别病原体相关的分子模式(PAMPs)，是宿主抵御外部病原体损伤的第一道防线。TLRs还可以识别内部损伤相关分子模式(DAMPs)，导致炎症反应的诱导。TLRs的完全激活是宿主消灭入侵病原体所必需的;然而，tlr的不适当激活或过度刺激可导致慢性炎症性疾病、癌症和自身免疫性疾病的发生和发展。因此，严格和精确地调控TLR信号通路对于维持TLR信号的激活和抑制在免疫防御和疾病发病中的平衡至关重要。

酸化是核内体成熟的关键过程。Baf-A1等药物可以中和核内体和溶酶体的pH，阻断TLR信号传导。近年来，一些内溶酶体蛋白，如Lyst和Vps33B被报道在内溶酶体成熟动力学中起关键作用。此外，内核体/溶酶体晚期定位的Rab7b通过增强TLRs向内核体/溶酶体的运输并促进TLRs的降解，在巨噬细胞中作为TLR4或TLR9信号的负调节因子。然而，TLR活化对溶酶体酸化和生物发生的调节的详细机制仍未完全阐明。

研究进程

 02

为了全面研究RNF13的作用，研究人员首先分析了不同小鼠原始免疫细胞中RNF13的表达情况，发现RNF13主要在巨噬细胞中表达。值得注意的是，在TLRs配体LPS、Poly I: C和CpG ODN或单核细胞增生李斯特菌(L. M.)处理后，RNF13的蛋白水平在时间依赖性下降，这与GEO资料库(GDS4419、GDS2221)中的数据一致，表明RNF13可能在固有免疫中发挥重要作用。此外，RNF13显示出自泛素化活性，因为在MG132处理后，RNF13的表达显著增加，这表明RNF13通过自泛素化被降解。

为了确认RNF13在产生促炎性细胞因子中的作用，研究人员通过CRISPR-Cas9系统生成了RNF13缺陷型（Rnf13−/−）RAW264.7细胞和RNF13稳定过表达（HA-RNF13）RAW264.7细胞。LPS处理后3小时，Rnf13−/−细胞中pHrodo的免疫荧光强度显著增强，而在RNF13过表达细胞中则显著减弱，这表明RNF13抑制内溶酶体酸化。同样，在溶酶体中表达增加（主要检测到RNF13）导致内体定位蛋白（如EEA1、Rab5、Rab11和TLR4）表达增加，而溶酶体定位蛋白（如Rab7b和LAMP-1，不包括LAMP-2）表达减少。另外，RNF13过表达细胞中包含内体定位蛋白的亚细胞部分增多，而包含溶酶体定位蛋白的亚细胞部分减少，这表明溶酶体RNF13抑制内溶酶体进程。

为了更详细地阐述RNF13的作用，研究人员使用了Rnf13敲除（Rnf13−/−）小鼠。研究人员从Rnf13+/+和Rnf13−/−小鼠的腹膜巨噬细胞中提取细胞，发现在响应LPS、Poly I: C和CpG时，Rnf13−/−巨噬细胞的IL-6和IFN-β的mRNA和蛋白质水平低于Rnf13+/+小鼠的细胞。此外，在分别用LPS、Poly I: C和CpG处理后，过表达RNF13的细胞在mRNA和蛋白质水平上均比对照细胞表达更多的IL-6和IFN-β。综上，这些数据表明RNF13在巨噬细胞对内体TLRs激活的应答中具有免疫促进作用。

RNF13抑制内溶酶体酸化，并促进巨噬细胞中TLR触发的促炎性细胞因子的产生

研究结论

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总之，本研究揭示了一种新的TLR信号调节机制，该机制结合蛋白酶体和溶酶体诱导最佳免疫反应，为控制炎症性疾病提供了潜在的靶点。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202309560