Nature!斑马鱼揭示氧化还原开关可调控炎症

发布时间:2026-10-13 环特生物 浏览次数:6

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标题:5-oxoETE links redox control of epithelial damage detection and resilience

期刊:Nature(IF56.1)

DOI:10.1038/s41586-026-11121-2

时间:2026.10.7

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研究背景

氧化应激是炎症、感染和神经系统疾病的重要标志,适量ROS有先天免疫作用:NOX/Duox产生ROS杀病原体、标记伤口招募白细胞;宿主需提高韧性。经典氧化还原信号聚焦蛋白半胱氨酸可逆氧化,代谢性氧化还原信号未充分探索。5-oxoETE是强效白细胞趋化脂质,与过敏、感染、结肠炎、癌症相关,其作用机制尚未探究。

关键发现

本研究利用斑马鱼、细胞、基因编辑等,鉴定DHRS7是“代谢型氧化还原开关”的关键执行者,揭示DHRS7通过5-oxoETE–OXER1–NUDIX轴,协调抗菌白细胞招募与上皮氧化还原韧性:

细胞实验:DHRS7是5-HEDH,也是代谢性氧化还原开关。在A549、Caco-2、HEK293T细胞中,敲低或敲除DHRS7降低5-oxoETE 和 5-HETE生成,过表达可恢复;纯化的人、斑马鱼DHRS7具有可逆的5-HEDH 活性,偏好NADP⁺,相关SDR酶无显著活性;当氧化应激导致NADP⁺升高时,DHRS7生成促炎脂质5-oxoETE;NADP⁺较低时则消耗5-oxoETE,避免不必要炎症;

斑马鱼实验:5-oxoETE–OXER1轴驱动急性伤口白细胞招募,并受DHRS7双向调控。斑马鱼dhrs7突变体尾鳍伤口处的中性粒细胞和巨噬细胞招募显著受损;外源5-oxoETE可恢复中性粒细胞趋化,而花生四烯酸或 5(S)-HETE 不能有效救援;dhrs7与hcar1-4(OXER1 直系同源)双突变表型不叠加,表明同一通路。hcar1-4 突变斑马鱼出现肠道凋亡、屏障渗漏和中性粒细胞浸润;Trolox 和抗生素可救援,中性粒细胞耗竭不减少凋亡;肠道过表达Nudt15或人NUDT1,可恢复hcar1-4突变体的中性粒细胞至对照水平;

大小鼠实验:啮齿类DHRS7 5-HEDH 活性低,且缺乏OXER1。人、斑马鱼、牛 DHRS7具有明显的5-HEDH 活性,而小鼠、大鼠DHRS7活性很低,提示该通路可能在啮齿类中丢失或退化;

机制解析:5-oxoETE–OXER1–NUDIX 轴保护上皮免于氧化性凋亡。人Caco-2 细胞中,OXER1敲低增加基础凋亡;5-oxoETE预处理通过OXER1,上调NUDT1,降低 H₂O₂诱导凋亡。NUDT1敲低消除5-oxoETE的抗凋亡保护。NUDIX水解酶清除氧化嘌呤核苷酸,防止DNA 氧化损伤和凋亡。

研究意义

· 揭示5-oxoETE–OXER1–NUDIX轴通过感知NADP⁺/NADPH 状态,协调抗菌免疫与上皮韧性,为相关疾病提供了新机制与干预靶点。

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