近日,广东医科大学医学技术学院/附属东莞第一医院徐军发、邵义明、丛延广教授团队在纳米生物技术领域权威期刊《journal of nanobiotechnology》(中科院1区top期刊,if=15)发表题为“mycobacterium tuberculosis-induced pcbp1 degradation drives macrophage ferroptosis to promote infection: a lung-macrophage-targeted rnaa nanotherapy”的重要研究成果。研究发现多聚胞嘧啶结合蛋白1(pcbp1)是调控结核病中巨噬细胞铁死亡的关键免疫代谢检查点,靶向pcbp1的rnaa纳米疗法为结核病宿主导向治疗提供了新途径。
结核病由结核分枝杆菌(mtb)引起,全球防控形势依然严峻,传统化疗面临耐药性突出等瓶颈。mtb可在巨噬细胞内长期存活并诱导其死亡而播散。近年来虽已证实结核菌诱导巨噬细胞死亡与铁死亡密切相关,但调控机制长期未明。团队以此为切入点深入探究,取得重要突破。
研究发现,mtb感染可上调e3泛素连接酶trim21,靶向降解巨噬细胞内维持铁稳态的关键蛋白pcbp1。pcbp1通过稳定谷胱甘肽过氧化物酶4(gpx4)、抑制环氧合酶-2(cox-2)和血红素加氧酶-1(ho-1)三重机制保护巨噬细胞。pcbp1被降解后,fe²⁺过载、脂质过氧化爆发,触发铁死亡,mtb从破裂细胞中释放、播散,实现免疫逃逸。团队构建了甘露糖修饰脂质纳米颗粒(mlnps)递送系统,装载靶向pcbp1启动子的小激活rna(sarna),实现肺-巨噬细胞双重靶向递送。小鼠模型证实该纳米治疗可显著恢复pcbp1表达、降低细菌负荷,且无显著毒性。该研究阐明trim21-pcbp1轴是mtb触发铁死亡的关键通路,rnaa纳米疗法以修复宿主防御为核心,以规避耐药问题,具有良好的临床转化前景。
博士研究生黄焕绍为该论文第一作者,徐军发教授、邵明义教授、丛延广教授为本文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广东省高校创新团队项目等多个项目的支持。