sting1是 cgas(环状 gmp-amp 合酶)-sting1 信号传导的关键衔接蛋白,对 i 型 ifn 产生先天免疫至关重要。然而,sting1 的过度或长时间激活与自身炎症和自身免疫疾病有关。因此,防止 sting1 过度激活对于维持免疫稳态很重要。
2023年5月11日,南京医科大学戴春笋团队在autophagy(if=16)在线发表题为“uxt attenuates the cgas-sting1 signaling by targeting sting1 for autophagic degradation”的研究**,该研究报道了 uxt,一种小的伴侣蛋白样蛋白,对于通过 sqstm1(sequestosome 1)自噬降解 sting1 来防止 sting1 介导的 i 型 ifn 信号传导的过度激活至关重要。在 dna 模拟物或环状 gmp-amp (cgamp) 刺激下,uxt 与 sting1 特异性相互作用,并通过选择性巨自噬/自噬促进 sting1 降解。此外,通过促进 sqstm1 和 sting1 的相互作用,需要 uxt 来更有效地自噬降解 sting1。
uxt 在减弱 cgas-sting1 信号传导中的体内作用在 dna 病毒感染的小鼠模型和 tmpd(2,6,10,14-四甲基十五烷)诱导的鼠狼疮模型中得到进一步证实。有趣的是,uxt 的表达一直受损,并且与几个大型 sle(系统性红斑狼疮)队列的白细胞和 pbmc(外周血单核细胞)中的 i 型 ifn 特征呈显著负相关。重要的是,uxt 的补充有效地抑制了 sle 患者 pbmc 中 ifn 和 **g 的产生。总之,该研究揭示了 uxt 在 sting1 自噬降解以维持免疫稳态中的新调节作用。 uxt 可能是减轻自身免疫性疾病中异常 i 型干扰素的潜在治疗靶点。
cgas-sting1 信号传导对于介导先天免疫中 i 型干扰素和其他促炎细胞因子的产生至关重要。在细胞溶质 dna 刺激下,cgas 会产生一种名为 cgamp 的内源性第二信使,从而进一步激活 sting1。作为一个关键的衔接蛋白,sting1 协调信号转导以触发 irf3 磷酸化和随后的 ifn(i 型干扰素)产生,以及多个 **g(ifn 刺激基因)和炎症细胞因子的下游表达。 dna 对 i 型 ifn 的诱导对于防御病毒感染和抗癌免疫至关重要。
然而,据报道,sting1 的过度激活与自身炎症和自身免疫性疾病有关,包括 aicardi-goutières 综合征/ags、婴儿期发病的 sting1 相关血管病/s**i 和 sle(系统性红斑狼疮)。因此,cgas-sting1 信号的活性,尤其是 sting1 的活性,必须得到精确和严格的调节,以维持免疫稳态,以避免自身免疫性疾病。以前的研究已经证明了泛素-蛋白酶体系统和自噬途径在 cgas-sting1 信号传导的负调控中的作用。众所周知,这些程序在 cgas-sting1 信号激活后不久就会启动 sting1 降解。然而,sting1 周转的详细机制仍然有限。
自噬是消除真核生物中受损细胞器、蛋白质聚集体和入侵病原体的必要且保守的过程。该过程需要形成双膜结合的自噬体,随后与溶酶体融合,导致被隔离的底物降解和回收。自噬涉及多种生理和病理过程,包括癌症、感染、炎症、神经退行性变和免疫。自噬系统的成分可以直接抑制刺激 i 型 ifn 产生的蛋白质复合物的激活。
早期研究表明,atg9a(自噬相关 9a)负控制 er 相关 sting1 的运输并抑制 tbk1(tank 结合激酶 1)的激活和下游 i 型 ifn 的产生。此外,其他研究表明,激活的 sting1 直接驱动自噬过程,其中 tbk1 磷酸化 sqstm1 以降解 sting1。此外,sting1 是一种潜在的自噬受体,通过其 lc3 相互作用区域基序直接与 map1lc3/lc3(微管相关蛋白 1 轻链 3)相互作用,介导自噬及其自身的自噬降解,从而调节先天免疫反应。另一项研究表明,sting1 激活自噬,而该过程独立于 tbk1 激活和干扰素产生。尽管先前的研究表明 sting1 信号传导与自噬过程之间存在很强的关联,但 sting1 信号传导与自噬之间相互调节关系的详细调控机制仍不清楚。 sting1信号与自噬机制之间的串扰需要进一步探索。
uxt对cgas-sting1信号通路负调控的工作模型(图源自autophagy )
uxt 是一种小型伴侣蛋白,在大多数组织中广泛表达,并在脊椎动物物种中保守。先前的研究表明,uxt 在小鼠视网膜退行性疾病和斑马鱼血管生成中起关键作用。此外,还发现 uxt 是 nfkb/nf-κb转录增强体中必不可少的辅助因子。 uxt 所涉及的无处不在的表达模式和多样的生物学途径表明 uxt 的功能似乎是多效的。 uxt 在其他生物学途径中的作用仍有待探索。
在这项研究中,发现 uxt 是 sting1 介导的 i 型 ifn 信号传导的重要负调节因子,通过 sqstm1 选择性自噬降解 sting1。该研究发现 uxt 通过选择性自噬与 sting1 特异性相互作用并降解,以避免 sting1 过度激活。在机制上,uxt 通过在 cgas-sting1 信号激活后促进 sqstm1 和 sting1 的相互作用来动态增强 sting1 自噬降解。
通过整合几个大型 sle 白细胞和 pbmc 队列的基因表达谱,该研究进一步表明 uxt 的表达显著降低,并且与 sle 患者的白细胞和 pbmc 中的 i 型 ifn 特征呈负相关。值得注意的是,uxt 的过表达导致 sle 患者 pbmc 中 i 型 ifn 和 **g 的显著减少,这表明 uxt 可能代表治疗自身免疫性疾病的新治疗靶点。本研究揭示了uxt 在调节 cgas-sting1 信号通路活性中的重要功能,并为 sting1 信号与自噬过程之间的串扰提供了新的见解。
参考消息:
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2023.2076192
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