USP7/SP1 激活 TRAF1 加剧小儿肺炎严重程度:潜在治疗新靶点

《Hereditas》:Activation of TRAF1 induced by USP7/SP1 exacerbates the severity of infantile pneumonia

【字体: 时间:2025年03月23日 来源:Hereditas 2.1

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  为探究 TRAF1 在小儿肺炎(IP)中的作用,研究人员经体内外实验发现其激活会加重病情,为 IP 治疗提供新方向。

  # 探秘小儿肺炎背后的 “推手”:TRAF1 的关键作用与潜在治疗新方向
在儿科领域,肺炎就像一个狡猾的 “小怪兽”,尤其爱盯上婴幼儿群体。它是儿童常见的呼吸道疾病,细菌、病毒和支原体这些 “小麻烦” 常常通过各种途径在孩子的肺部 “搞破坏”,引发炎症。近年来,随着环境变化,小儿肺炎(Infantile pneumonia,IP)的发病率逐年上升。目前,IP 的治疗主要依赖抗病毒和抗菌疗法,但抗生素的过度使用,让病原体逐渐产生耐药性,使得治疗难度大增,就像给治疗之路设置了重重障碍。因此,深入研究 IP 的发病机制,寻找更有效的治疗靶点迫在眉睫。
为了攻克这一难题,西北妇女儿童医院、西安人民医院(西安第四医院)、哈尔滨医科大学附属第二医院和绵阳中心医院的研究人员联合开展了一项研究。他们将目光聚焦在肿瘤坏死因子受体相关因子 1(Tumor necrosis factor receptor - associated factor 1,TRAF1)上,试图揭开它在 IP 进程中的神秘面纱。该研究成果发表在《Hereditas》杂志上。

研究人员开展此项研究时,采用了多种关键技术方法。他们收集了 49 例肺炎患儿和 41 例健康儿童的外周血样本进行分析。同时,运用细胞培养技术,使用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激人胚胎肺成纤维细胞(WI - 38)构建体外 IP 模型;还利用大鼠模型,通过给大鼠滴鼻 LPS 溶液来模拟 IP。此外,采用定量实时聚合酶链反应(qRTPCR)、蛋白质免疫印迹法(Western blotting)、酶联免疫吸附试验(ELISA)等多种实验技术,对相关基因和蛋白的表达水平进行检测。

研究结果


  1. LPS 诱导 WI - 38 细胞凋亡、炎症和氧化应激:研究人员用不同浓度的 LPS 处理 WI - 38 细胞,结果发现 LPS 以浓度依赖的方式抑制细胞活力、诱导细胞凋亡,同时炎症因子白细胞介素 6(Interleukin 6,IL - 6)和肿瘤坏死因子 α(Tumor necrosis factor α,TNF - α)水平升高,活性氧(Reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平也显著增加,这表明 LPS 处理诱导了类似 IP 的细胞损伤。
  2. TRAF1 沉默改善 LPS 诱导的 WI - 38 细胞损伤:qRTPCR 和 Western blotting 检测发现,IP 患者血清和 LPS 诱导的 WI - 38 细胞中 TRAF1 表达上调。沉默 TRAF1 后,LPS 诱导的细胞活力抑制、细胞凋亡促进以及 IL - 6、TNF - α、ROS 和 MDA 水平升高的现象均得到缓解,说明 TRAF1 沉默可减轻 LPS 诱导的细胞凋亡、炎症和氧化应激。
  3. USP7 通过去泛素化稳定 TRAF1 蛋白表达:通过数据库预测和实验验证,研究发现 USP7 与 TRAF1 存在潜在相互作用。沉默 USP7 不影响 TRAF1 的 mRNA 表达,但显著抑制其蛋白表达,且 USP7 沉默会增加 TRAF1 的泛素化水平。过表达 USP7 则增强 TRAF1 蛋白的稳定性,并且 USP7 与 TRAF1 在 WI - 38 细胞的细胞质中共定位,表明 USP7 通过去泛素化作用稳定 TRAF1 蛋白表达。
  4. TRAF1 过表达减弱 USP7 沉默对 LPS 处理的 WI - 38 细胞的影响:研究发现 LPS 处理可浓度依赖性地增加 USP7 蛋白表达。沉默 USP7 可促进细胞活力、抑制细胞凋亡,而过表达 TRAF1 则减弱了这些作用,同时 TRAF1 过表达还减弱了 USP7 沉默诱导的 IL - 6、TNF - α、ROS 和 MDA 水平的降低,说明 USP7 通过调节 TRAF1 表达来影响 LPS 诱导的细胞损伤。
  5. SP1 转录激活 TRAF1:通过数据库预测和实验验证,发现 TRAF1 mRNA 的启动子区域包含两个 SP1 的结合序列。染色质免疫沉淀(ChIP)实验和双荧光素酶报告实验表明,SP1 可与 TRAF1 启动子结合,转录激活 TRAF1。且 IP 患者血清中 SP1 表达上调,与 TRAF1 表达呈正相关,敲低 SP1 可抑制 TRAF1 蛋白表达。
  6. TRAF1 沉默改善 LPS 诱导的大鼠肺损伤:在大鼠模型中,通过 HE 染色和 Masson 染色观察发现,沉默 TRAF1 可减轻 LPS 诱导的肺泡壁增厚、肺泡结构破坏和炎症细胞浸润,同时降低肺湿重 / 干重比(W/D ratio),抑制髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)活性以及 IL - 6、TNF - α 和 TRAF1 水平的升高,表明 TRAF1 沉默可保护大鼠免受 LPS 诱导的肺损伤。

研究结论与意义


综合上述研究结果,该研究揭示了 USP7/SP1 激活 TRAF1 会加剧 IP 的严重程度。这一发现为 IP 的治疗提供了新的潜在靶点,针对 TRAF1、USP7 和 SP1 的干预措施可能成为治疗 IP 的新策略。例如,应用针对 USP7 和 SP1 的反义寡核苷酸或抑制剂,有望促进 TRAF1 的降解,从而减轻 IP 的严重程度。不过,该研究也存在一定局限性,如细胞和动物模型不能完全模拟人类 IP 的复杂病理生理过程,且未充分探究 TRAF1 与其他分子通路及免疫反应的相互作用。尽管如此,这项研究仍然为后续进一步深入研究 IP 的发病机制和治疗方法奠定了重要基础,为解决小儿肺炎这一临床难题带来了新的希望,为临床治疗开辟了新的方向,让我们离攻克小儿肺炎这一疾病更近了一步。

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