TRIM14的抑制通过NF-κB/NLRP3通路抑制小胶质细胞的极化与焦亡反应,从而促进脊髓损伤的修复
《MEDIATORS OF INFLAMMATION》:TRIM14 Inhibition Suppresses Microglial Polarization and Pyroptosis Through the NF-κB/NLRP3 Pathway to Enhance Spinal Cord Injury Repair
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时间:2025年11月11日
来源:MEDIATORS OF INFLAMMATION 4.2
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脊髓损伤(SCI)引发的神经炎症和细胞死亡是康复障碍的关键。本研究发现,TRIM14通过激活NF-κB/NLRP3通路促进SCI中的神经炎症,抑制TRIM14可减少炎症因子释放、降低神经元凋亡,并促进轴突再生和运动功能恢复。该研究为SCI治疗提供了新靶点。
脊髓损伤(SCI)是一种严重的神经系统疾病,其病理过程复杂且多步骤,涉及多种细胞和分子机制的交互作用。在SCI发生后,神经炎症成为继发性损伤的核心驱动因素之一,这种炎症反应不仅加剧了组织损伤,还阻碍了功能的恢复。本研究聚焦于TRIM14这一E3泛素连接酶适配蛋白,探讨其在调控SCI后神经炎症中的作用,发现TRIM14在脊髓损伤后表达上调,并与损伤程度相关。通过使用大鼠SCI模型和LPS刺激的BV2小胶质细胞,研究人员评估了TRIM14的表达水平及其功能影响,包括通过基因敲低和过表达实验,以及使用神经泛素(NF)-κB抑制剂PDTC进行药理干预。
研究发现,TRIM14的表达在损伤的脊髓组织和LPS刺激的小胶质细胞中显著增加。TRIM14的基因敲低显著抑制了NF-κB的激活,减少了M1型小胶质细胞的极化以及NLRP3介导的焦亡。相反,TRIM14的过表达则加剧了炎症反应,其影响在使用PDTC进行NF-κB抑制后得到了明显逆转。进一步在SCI大鼠中进行的体内实验显示,通过AAV-CRISPR/CasRx技术进行的TRIM14基因沉默显著减轻了神经炎症和神经元凋亡,促进了轴突再生,并改善了运动功能。这些结果揭示了TRIM14在SCI后小胶质细胞激活和焦亡中的关键调控作用,表明其可能是促进神经修复的潜在治疗靶点。
在分子机制层面,TRIM14通过抑制IκBα的泛素化和降解,进而促进NF-κB的核转位和NLRP3炎症小体的组装,最终导致GSDMD介导的焦亡和促炎性细胞因子风暴。TRIM14的敲低能够有效阻止这一过程,从而创造一个有利于神经修复的微环境。在体内实验中,TRIM14的抑制不仅减少了M1型小胶质细胞的极化和焦亡,还降低了神经元的凋亡率,并提升了轴突再生能力,进而改善了大鼠的运动功能。
此外,TRIM14的抑制对星形胶质细胞和神经元的炎症反应也有显著影响。星形胶质细胞在与TRIM14敲低的小胶质细胞共培养后,A1型星形胶质细胞的标志物C3表达显著降低。而在TRIM14敲低的小胶质细胞与神经元共培养后,神经元的凋亡率显著下降,同时促凋亡蛋白Bax的表达减少,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达增加,这表明TRIM14的抑制可以有效减轻小胶质细胞对神经元和星形胶质细胞的炎症刺激,从而保护这些细胞免受继发性损伤。
在组织修复方面,TRIM14的抑制促进了神经丝蛋白(NF)的表达,同时减少了胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达,这有助于减少胶质瘢痕的形成并促进轴突再生。此外,TRIM14的抑制还减少了脊髓损伤区域的空腔形成,从而提升了组织的保存率。通过使用BBB运动评分系统,研究团队发现TRIM14敲低的大鼠在损伤后14天至28天期间表现出显著的运动功能恢复。
综上所述,TRIM14在SCI中扮演了关键的病理调节角色,其通过调控NF-κB/NLRP3信号通路,促进了小胶质细胞的M1极化和焦亡,进而加剧了神经炎症和组织损伤。因此,TRIM14的抑制可能成为一种有效的治疗策略,通过减少炎症反应、促进神经修复和改善功能恢复,为SCI的治疗提供了新的方向。然而,将这一发现转化为临床应用仍面临挑战,例如如何实现TRIM14抑制剂在脊髓损伤部位的有效和靶向递送,以及确定最佳的治疗时间窗口以避免对小胶质细胞潜在有益功能的干扰。此外,TRIM14的病理作用可能不仅限于SCI,还可能与其他神经炎症和神经退行性疾病相关,如阿尔茨海默病和帕金森病,这提示其可能作为多种神经疾病治疗的通用靶点。未来的研究应进一步探讨TRIM14的长期影响及其在人类中的治疗潜力,以推动其在临床中的应用。
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