近日,广东医科大学第二临床医学院、附属东莞第一医院赖天文教授团队在 cell 子刊cell reports(中科院i区top期刊)发表题为《hdac10 promotes th17 differentiation and il-17a-driven neutrophilic airway inflammation in severe asthma》的研究论文。该研究首次揭示组蛋白去乙酰化酶hdac10通过直接去乙酰化stat3蛋白的k631位点,增强th17细胞分化及il-17a分泌,从而驱动中性粒细胞性气道炎症的关键分子机制,并从天然产物中筛选出hdac10抑制剂丹酚酸b(salvianolic acid b, sab),为重症哮喘的精准治疗提供了全新靶点和候选药物。
破解重症哮喘激素抵抗的治疗困局
哮喘影响全球超3.5亿人,其中5%-10%的重症患者对标准激素治疗反应不佳。中性粒细胞性哮喘作为重症的主要亚型,以气道中性粒细胞浸润为核心特征,发病机制不明且缺乏有效治疗手段。th17细胞及其效应细胞因子il-17a已被证实是驱动中性粒细胞募集的关键因素,然而调控th17细胞致病性分化的上游机制长期悬而未决。赖天文教授团队的这项研究正是从这里撕开了重要突破口。
锁定hdac10:从临床现象到关键驱动因子
研究团队首先发现,hdac10在哮喘患者和哮喘小鼠模型的cd4 t细胞中表达显著上调,且在th17细胞中表达最高。为明确其功能,团队构建了cd4 t细胞特异性敲除hdac10的小鼠(hdac10fl/fl-cd4cre)。结果发现,hdac10缺失可显著减轻哮喘小鼠的气道高反应性、中性粒细胞浸润、炎症病理改变及黏液分泌等关键病理特征。
hdac10-stat3轴:th17分化与il-17a转录的分子开关
进一步机制探索发现,hdac10直接结合信号转导与转录激活因子3(stat3),并对其第631位赖氨酸(k631)进行去乙酰化修饰。这一修饰是stat3结合il-17a启动子并启动其转录的关键前提。hdac10缺失或抑制会导致stat3 k631乙酰化水平升高,从而削弱stat3的转录活性,抑制th17细胞分化和il-17a的产生。
丹酚酸b:精准靶向hdac10的潜在药物
找到了关键调控分子后,团队利用分子对接策略从天然产物中筛选出hdac10特异性抑制剂——丹酚酸b(sab)。功能实验表明,sab处理可显著降低哮喘小鼠的stat3表达、il-17a产生及中性粒细胞浸润,效果优于传统非特异性抑制剂。在细胞层面,sab同样能抑制hdm刺激的jurkat细胞中stat3和il-17a的表达。
未来展望:从实验室到临床的距离
重症哮喘,特别是中性粒细胞亚型的治疗困境长期困扰着临床医生。这项研究发现hdac10通过调控stat3的乙酰化状态,在t细胞中驱动了th17分化和il-17a介导的中性粒细胞募集过程。更为重要的是,hdac10抑制剂丹酚酸b在动物模型中展现出显著疗效。未来需要开展多中心、大样本的临床研究,进一步评估靶向hdac10在重症哮喘治疗中的转化价值。
该研究系统阐明了“hdac10→stat3-k631去乙酰化→th17分化→il-17a→中性粒细胞募集”的完整信号轴,揭示了hdac10作为重症哮喘治疗靶点的巨大潜力,为开发靶向hdac10的新型药物奠定了坚实的理论基础。值得一提的是,赖天文教授团队此前已发现hdac10在巨噬细胞m2极化及过敏性气道炎症中的关键作用,本项研究进一步将hdac10的功能版图拓展至t细胞免疫调控,彰显了hdac10作为哮喘多环节干预靶点的独特价值。