维真助力 - 腺相关病毒(AAV)和质粒
本研究使用的关键腺相关病毒(AAV)载体由维真生物定制构建,通过AAV9-Lamp2a过表达恢复LAMP2A水平,分别经鼻吸入与尾静脉注射验证其在肺纤维化与肝纤维化模型中的治疗作用,具体实验方案如下:
| 基因信息 | Lamp2a:溶酶体相关膜蛋白2a |
|---|---|
| 实验动物 | 6-8周龄ICR雄性小鼠 |
| 病毒产品 | AAV9-CMV-Lamp2a(1.5×1013vg/mL)、AAV9-CMV(3.34×1013 vg/mL) |
| 病毒用量 | 6×109 vg per mouse(鼻吸);1×1011 vg per mouse(尾静脉) |

部分研究结果
1CMA调节纤维化过程
研究团队发现由LAMP2A标记的CMA水平在肺纤维化及肝纤维化中均显著下调,表明对CMA的损伤可能在纤维化过程中起关键作用。为了证实靶向LAMP2A是否可以抑制体内肺纤维化进展,通过鼻吸入将AAV9-Lamp2a给药至BLM诱导的小鼠中,结果表明LAMP2A过表达可改善肺纤维化病理状态。接下来,研究了LAMP2A过表达对小鼠肝纤维化进展的影响,通过尾静脉注射将AAV9-Lamp2a给予小鼠,发现在肝组织中过表达LAMP2A也可以改善CCl4诱导的纤维化损伤。此外,在三种不同的纤维化细胞中,LAMP2A的过表达一致地减弱了TGF-β刺激下纤维化标志物COL1A1的产生,siRNA介导的LAMP2A敲低则进一步增强了其表达。

2CMA介导的SMAD2/4降解受损促进纤维化
机制上的探索发现SMAD2/4与HSC70直接结合,是CMA的特异性底物。已知SMADs在细胞核中的积累可促进TGF-β信号传导和纤维化的发生,研究团队在成纤维细胞中过表达SMAD2/4,发现TGF-β刺激时COL1A1的产生增加,而siRNA介导的SMAD2/4敲低导致胶原纤维表达减少。在BLM和CCl4诱导的小鼠肺纤维化和肝纤维化模型中,SMAD2/4蛋白水平显著升高,而mRNA水平无显著变化,表明在纤维化过程中CMA介导的蛋白质降解受阻,导致SMAD2/4蛋白的积累,而没有转录水平的促进。因此,研究团队推测在纤维化过程中LAMP2A的表达水平显著下调,阻碍了CMA对SMAD2和SMAD4的降解,加剧了胶原的积聚,从而促进纤维化发展。

3舒尼替尼通过JUND介导的LAMP2A转录诱导激活CMA
前期研究表明,舒尼替尼在mRNA和蛋白水平上调LAMP2A,其抗纤维化作用在细胞中LAMP2A敲低后显著减弱,表明依赖于CMA途径激活,但其促进LAMP2A转录激活的机制尚不清楚。生物信息学与验证表明,JUND是LAMP2基因的关键转录因子,并在肺、肝等纤维化易感组织中与LAMP2表达呈显著正相关。分子对接模拟研究表明舒尼替尼可与JUND蛋白的Ala 282和Asn 278残基形成较强的疏水作用,提示可能存在直接结合。CETSA测定显示舒尼替尼可提高JUND热稳定性,发挥正向调控作用。这些结果证实了舒尼替尼和JUND蛋白在细胞环境中的直接物理相互作用。以上数据表明舒尼替尼通过靶向JUND促进LAMP2A转录激活,从而增强CMA活性,最终加速SMAD2/4降解并发挥抗纤维化效应。

研究结论
本研究通过多种体内外模型证实CMA功能不足是纤维化疾病的共同病理机制。CMA活性受损导致底物蛋白SMAD2/4在组织中异常蓄积,进而加剧器官纤维化进程,靶向激活CMA成为治疗纤维化疾病的前瞻性策略。此外,舒尼替尼是一种新型CMA激活剂,它通过靶向转录因子JUND来诱导LAMP2A转录,在纤维化疾病治疗中具有巨大潜力。本研究不仅阐明了纤维化疾病的共同病理机制、丰富了CMA介导的蛋白质稳态调控理论体系,同时也为CMA相关疾病的治疗提供了全新思路与策略。
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