抑制自噬!南方医科大学何翔教授团队：血管疾病治疗的潜在靶点

11月27日，南方医科大学何翔教授研究团队在期刊《Clinical And Translational Medicine》上发表了研究论文，题为“CircHipk3 serves a dual role in macrophage pyroptosis by promoting NLRP3 transcription and inhibition of autophagy to induce abdominal aortic aneurysm formation”，本研究中，研究人员发现与正常动脉相比，CircHipk3在主动脉瘤中显著上调。在circHipk3处理的小鼠中，巨噬细胞焦亡促进炎症和MMP合成的协同作用，并显著加速Ang II和PPE诱导的AAA形成。机制上，RNA纯化分离染色质（ChIRP）表明circHipk3通过与Stat3相互作用促进巨噬细胞焦亡，增加主动脉中NLRP3水平，并通过与Snd1结合促进Ptbp1 mRNA降解来抑制自噬。因此，本研究揭示了circHipk3在巨噬细胞焦亡中的重要作用，从而显著改善AAA的预后。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ctm2.70102

研究人员进一步阐明circHipk3在巨噬细胞中发挥作用的潜在机制。研究人员进行ChIRP检测，并切除circhipk3特异性条带进行质谱分析。随后，研究人员进一步分析了GSE51227转录组数据集中10个重叠的焦亡相关蛋白的差异表达。证据表明，Stat3和Tlr2在GSE51227数据集中表现出显著不同的表达水平。qPCR证实Stat3和Tlr2在AAA中表达上调。研究人员选择Stat3作为潜在的靶蛋白，因为它在激活NLRP3炎症小体中发挥上游作用，并确定其参与AAA的进展。此外，研究人员通过RIP实验验证了circHipk3和Stat3之间的相互作用。结果表明，与非特异性IgG抗体相比，circHipk3被抗Stat3抗体富集。蛋白质免疫印迹实验验证了Stat3与circHipk3的特异性结合。研究人员下一步研究了circHipk3和Stat3之间的相互作用是否影响Stat3的水平。接下来，研究人员进一步探究过表达Stat3是否影响NLRP3和IL-1β、IL-18的蛋白表达水平。相关性分析表明，在细胞焦亡关键基因中，NLRP3与Stat3的相关性最高。既往研究表明，Stat3能够与NLRP3启动子结合并增强H3K9乙酰化和NLRP3转录，以及NLRP3/ casp1介导的细胞焦亡。过表达Stat3可上调NLRP3、IL-1β和IL-18的蛋白表达水平。本研究结果表明，过表达Stat3显著上调巨噬细胞中的RNA水平和上层清液中IL-1β和IL-18的ELISA检测水平。过表达circHipk3可增强NLRP3、IL-1β和IL-18的表达；然而，这种作用被Stat3的敲低所消除。综上所述，上述结果表明circHipk3通过Stat3-NLRP3-IL-1β/IL-18通路调控巨噬细胞焦亡。

CircHipk3通过与Stat3的相互作用促进巨噬细胞焦亡

既往研究表明，细胞内自噬在清除过量NLRP3炎症小体中发挥重要作用。此外，研究表明circHipk3可抑制自噬的形成。过表达circHipk3可抑制自噬相关蛋白Atg5和Beclin1的表达。相反，通过免疫荧光分析和自噬通量的增加，研究人员证明了circHipk3的敲低促进了自噬的形成。此外，研究人员通过透射电镜观察到，敲低circHipk3后，巨噬细胞的自噬体显著增加，提示circHipk3对自噬的抑制作用。另外，研究人员确定了Ptbp1和Snd1是circHipk3调控自噬的下游靶点。综上所述，本研究结果表明，Snd1可能通过调节circHipk3和Ptbp1 RNA分子之间的相互作用来调节Ptbp1 mRNA水平。

总之，本研究结果表明，环状Hipk3在促进细胞因子分泌和MMP合成的协同作用方面发挥着关键作用，从而加剧巨噬细胞的焦亡，并促进AAA的形成。机制上，环状Hipk3通过与Stat3的相互作用，增加主动脉中NLRP3的水平，并通过与Snd1结合促进Ptbp1 mRNA的降解来抑制自噬，从而促进巨噬细胞的焦亡。鉴于在AAA发生机制中的核心作用，环状Hipk3成为一种有潜力的治疗靶点，可用于缓解AAA的形成和破裂。通过调节环状Hipk3的水平或活性来预防和管理这种严重的血管疾病具有潜在的前景。