2019年11月12日,氧化應(yīng)激領(lǐng)域的著名經(jīng)典期刊Redox Biology(影響因子7.793)在線(xiàn)發(fā)表了我院“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(參加單位)題為“The nuclear transcription factor FoxG1 affects the sensitivity of mimetic aging hair cells to inflammation by regulating autophagy pathways”的研究論文,揭示了核轉(zhuǎn)錄因子FoxG1是如何通過(guò)自噬途徑影響了內(nèi)耳毛細(xì)胞在老化過(guò)程中對(duì)炎癥的易感性。我院柴人杰教授的博士生賀祖宏為本文的共同第一作者,華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院孔維佳教授與柴人杰教授為共同通訊作者。
炎癥是一種自我防御反應(yīng),可以保護(hù)個(gè)人免受感染和組織損傷,但是過(guò)度或持續(xù)的炎癥可能會(huì)對(duì)細(xì)胞存活產(chǎn)生不利影響。LPS是革蘭氏陰性細(xì)菌外膜中的一個(gè)關(guān)鍵分子,可在宿主生物體中引發(fā)炎癥反應(yīng)。當(dāng)LPS進(jìn)入內(nèi)耳時(shí),它會(huì)誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞募集,血管紋狀體腫脹和毛細(xì)胞(HC)損傷,從而導(dǎo)致感覺(jué)神經(jīng)性聽(tīng)力損失。作為細(xì)胞在壓力條件下的生存機(jī)制,自噬可以通過(guò)消除ROS損傷的細(xì)胞器或蛋白質(zhì)來(lái)減少ROS對(duì)細(xì)胞的毒性損傷,從而保護(hù)細(xì)胞。而FoxG1是通過(guò)調(diào)節(jié)線(xiàn)粒體功能在毛細(xì)胞存活中起重要作用的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。因此,Foxg1很可能參與了炎癥過(guò)程中線(xiàn)粒體功能的維持及自噬的激活。本研究利用D-半乳糖構(gòu)建了擬老化的小鼠模型及類(lèi)毛細(xì)胞系OC-1細(xì)胞模型,并在此基礎(chǔ)上使用LPS對(duì)小鼠中耳注射及細(xì)胞系培養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)在毛細(xì)胞衰老過(guò)程中Foxg1表達(dá)出現(xiàn)下降,另外,當(dāng)輕度炎癥刺激時(shí)毛細(xì)胞中Foxg1及自噬水平均出現(xiàn)上升,這說(shuō)明Foxg1很可能通過(guò)激活自噬通路發(fā)揮促細(xì)胞存活的作用。為進(jìn)一步證明這種推測(cè),研究人員對(duì)Foxg1的表達(dá)進(jìn)行抑制后分別檢測(cè)了毛細(xì)胞中自噬水平及細(xì)胞凋亡水平的變化,發(fā)現(xiàn)Foxg1表達(dá)的抑制直接導(dǎo)致了老化的毛細(xì)胞對(duì)炎癥易感性的增加。這一研究結(jié)果為研究老年人的炎癥敏感性提供了新的靶點(diǎn),也為研究老年性聾的內(nèi)在調(diào)控機(jī)制提供了參考,為未來(lái)在臨床上采用分子機(jī)制干預(yù)老年性聾的進(jìn)程及預(yù)防老年人炎癥相關(guān)疾病提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
圖1:核轉(zhuǎn)錄因子FoxG1通過(guò)調(diào)控自噬途徑影響內(nèi)耳毛細(xì)胞在老化過(guò)程中對(duì)炎癥的易感性