《Life Sciences》：The E3 ubiquitin ligase midline 1 reduces the intrinsic antibacterial activity of hepatocytes by promoting HRG degradation during sepsis
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Mid1通过泛素化降解HRG调控肝细胞抗菌防御机制及脓毒症治疗新策略。
舒俊杰|马伟|刘浩茹|戴海苏|张浩|高睿|杨雪|唐万祺|黄洋|马晓园|梁华平|杨霞
创伤与化学中毒国家重点实验室伤口感染与药物研究部门，陆军军医大学（第三军医大学）大坪医院，重庆，400042，中国
摘要 目的 肝细胞中的泛素化系统及其在败血症期间抗菌防御中的直接作用仍知之甚少。本研究探讨了E3泛素连接酶Midline 1（Mid1）在细菌感染过程中调节组氨酸富集糖蛋白（HRG）降解的机制，并提出了一种阻断Mid1以缓解肝性败血症的概念验证方法。
材料与方法 通过小鼠结肠结扎和穿刺（CLP）模型的肝脏转录组分析，揭示了整体泛素化和Mid1水平的变化。利用免疫沉淀结合质谱技术以及天然PAGE方法，检测与Mid1结合的蛋白质。通过肝细胞特异性siRNA和抑制剂评估了Mid1在体内的治疗效果。
主要发现 在CLP小鼠和急性感染患者的肝细胞中，Mid1显著上调，同时整体泛素化水平也增加。在细胞和体内实验中，抑制Mid1增强了肝细胞的抗菌能力并减少了感染引起的细胞损伤。Mid1过表达增加了AML12肝细胞系的细菌存活率。从机制上看，Mid1直接与HRG结合，并将其靶向泛素-蛋白酶体降解。重要的是，HRG作为Mid1的新底物，对抗菌防御至关重要——阻断HRG会消除Mid1敲低的保护作用。肝细胞特异性Mid1 siRNA和DPP4抑制剂改善了败血症小鼠的全身状况和生存率。
意义 本研究强调了Mid1-HRG泛素化轴是败血症进展的关键调节因子，为增强肝脏的固有抗菌活性提供了新的治疗策略。
部分摘要 缩写 AAV 腺相关病毒 AST 天冬氨酸氨基转移酶 CHX 环己酰亚胺 CLP 结肠结扎和穿刺 CR 肌酐 CRP C反应蛋白 DPP4 二肽基肽酶-4 HRG 组氨酸富集糖蛋白 ICAM-1 细胞间黏附分子1 IL-1β 白细胞介素-1β IP 免疫沉淀 IRF3 干扰素调节因子3 LDH 乳酸脱氢酶 LPS 脂多糖 Mid1 midline-1 MS 质谱 PI 碘化丙啶 PLT 血小板 PP2Ac 蛋白磷酸酶2Ac SAA 血清淀粉样蛋白A STAT1 信号转导子和激活因子 细菌菌株及培养条件 E. coli 和MRSA（ATCC 43300）菌株在37°C下于Luria-Bertani（LB）培养基中摇床培养过夜。次日早晨，它们进入对数生长阶段。通过测量600 nm处的光密度（OD600）来监测细菌生长，其中E. coli的OD600约为1×10^9 CFU/ml [19]，MRSA的OD600约为0.5至1.5×10^8 CFU/ml [20]。随后稀释细菌悬液。败血症小鼠模型和感染患者的肝脏中E3泛素连接酶Mid1水平升高 为了研究败血症小鼠肝脏中的泛素化变化，我们首先评估了整体泛素化水平。发现结肠结扎和穿刺（CLP）小鼠的肝脏比对照组具有显著更高的泛素化水平（图1A）。静脉注射泛素化抑制剂TAK-243后，免疫印迹显示总泛素化水平降低（图1B，S1A），同时炎症因子TNF-α和IL-1β的mRNA表达水平也下降。
结论 总之，我们发现肝细胞中的Mid1可能在败血症的病理过程中起关键作用。它通过促进HRG的降解来介导肝细胞的感染反应。基于这些发现，我们开发了GalNAc-siMid1和linagliptin疗法，为败血症的靶向治疗提供了新的思路（图8）。
以下是与该文章相关的补充数据。
. 败血症肝脏中的泛素化水平分析。(a) 总泛素化的免疫印迹分析
CRediT作者贡献声明 舒俊杰： 撰写——原始草稿、方法学、研究、数据分析。马伟： 撰写——原始草稿、方法学、资金获取、数据分析。刘浩茹： 方法学、研究、数据分析。戴海苏： 方法学、研究。张浩： 方法学、数据分析。高睿： 方法学、研究、数据分析。杨雪： 方法学、研究、数据分析。唐万祺： 方法学、研究、数据分析。
伦理批准与参与同意 本研究已获得陆军军医大学动物伦理委员会的批准（批准编号AMUWEC20247132）。来自伴有急性感染性胆管炎的肝内胆管结石患者的感染肝组织样本已获得陆军医疗中心伦理委员会的批准（批准编号YYLS2025038）。
资助 本研究得到了国家自然科学基金 （82172134、82072227）以及一些专项基金 （2023XJS46、2022-JCJQ-ZD-224-12）的支持。
