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脂质分子5‑oxoETE是免疫警报信号,也是防护盾牌组织者
炎症是人体抵御损伤、细菌入侵的重要防御手段,但失控的炎症会反过来伤害自身健康组织。长久以来科学家一直困惑:免疫系统在释放毒性物质杀灭病原体的同时,机体是如何保护完好的健康细胞免遭“误伤”的? 一篇发表在《自然》(Nature)的研究揭开了这个埋藏30余年的谜题:一个脂质信号分子5‑oxoETE扮演着双重角色,既能召唤免疫细胞奔赴损伤部位对抗感染,又能激活细胞保护程序,守护黏膜组织不被炎症氧化应激损伤。
5-oxoETE links redox control of epithelial damage detection and resilience” by Yanan Ma, Miklós Lengyel, King Lam Hui, Yohannes A. Ambaw, Zaza Gelashvili, Leehyeon Kim, Ritchie Ly, Siyang Peng, Meysoon Quraishi, Tobias C. Walther, Robert V. Farese Jr and Philipp Niethammer, 7 October 2026, Nature.
早在1992年,科研人员就已经观测到人体内存在一种酶,可以生成脂质介质5‑oxoETE。这种物质已知能够招募白细胞,是炎症趋化信号。但编码该酶的基因始终找不到,成为脂质与炎症领域悬而未决的难题。更令人费解的是:如果5‑oxoETE只是促炎信号,那么阻断感知该分子的受体,理应减轻炎症。但斑马鱼实验却得到完全相反的结果:敲除识别5‑oxoETE的受体基因后,斑马鱼没有炎症减轻,反而自发出现肠道炎症、肠道细胞大量凋亡、肠道屏障破损。这个反常现象困扰了研究者很久。
纪念斯隆‑凯特琳癌症中心的研究团队借助斑马鱼模型解开谜团。这里要特别说明:小鼠、大鼠体内缺少这套完整的信号通路,传统啮齿类动物模型无法开展该机制研究,斑马鱼成为这项发现的关键实验动物。研究最终确认,DHRS7基因编码的蛋白就是寻找多年的5‑HEDH酶,它负责调控5‑oxoETE的生成与降解,对氧化还原状态高度敏感,由细胞内NADP⁺/NADPH(氧化‑还原辅酶)比值决定酶的催化方向。
当机体出现伤口、发生氧化应激时,细胞NADP⁺水平升高,DHRS7催化生成5‑oxoETE。作为趋化信号,5‑oxoETE释放到胞外,结合细胞表面OXER1(斑马鱼同源基因Hcar1‑4)受体,快速召唤中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞赶到损伤处,清除入侵的微生物。
而在没有受伤的正常组织,细胞还原力充足,NADPH占主导,DHRS7反向发挥功能,降解多余的5‑oxoETE,避免不必要的炎症爆发。
> 最关键的双重功能发现:5‑oxoETE不只是“报警信号”,更是一道细胞防护盾牌。
5‑oxoETE激活OXER1受体之后,会上调NUDIX水解酶家族蛋白(斑马鱼Nudt15、人NUDT1)。这类酶专门清除细胞内被氧化损伤的核苷酸,防止氧化应激诱导细胞凋亡,让肠道上皮等黏膜细胞耐受来自肠道菌群产生的活性氧,维持肠道屏障完整。
如果OXER1受体缺失,这套保护机制就失效。肠道上皮面对肠道微生物带来的氧化压力时,细胞大量凋亡,肠道屏障渗漏,继而诱发无菌性肠道炎症。也就是说:该通路一方面驱动免疫防御,另一方面提前给组织打上“防护补丁”,避免防御反应带来的附带损伤。
团队同时在人结肠癌细胞Caco‑2(模拟人体肠道上皮)重复验证了该机制:敲低OXER1之后,肠道细胞抗氧化损伤能力下降,更容易发生凋亡;补充外源5‑oxoETE可以上调NUDT1表达,抵抗过氧化氢诱导的细胞死亡;而敲除NUDT1之后,5‑oxoETE的细胞保护效应直接消失,证明NUDIX水解酶是这套保护通路的下游执行分子。
现实意义:炎症疾病、肿瘤研究的新靶点
这套5‑oxoETE‑OXER1‑NUDIX通路和多种人类疾病存在关联。
1. 炎症性肠病:肠道黏膜需要这套机制抵御微生物氧化攻击;已有临床观察发现,炎症性肠病患者体内5‑oxoETE水平和黏膜健康状态相关。通路功能缺陷,可能加重肠道炎症、肠屏障损伤。
2. 哮喘:5‑oxoETE是气道重要趋化脂质介质,参与过敏性气道炎症。
3. 肿瘤:人类肿瘤样本中已经检出DHRS7、OXER1基因突变;OXER1表达水平和部分消化道肿瘤、肾癌、胰腺癌预后存在相关性。
这项研究也带来一个重要科研启示:大量炎症研究依赖小鼠、大鼠,但啮齿动物的DHRS7几乎没有生成5‑oxoETE的酶活性,同时缺失功能性OXER1受体,整条通路在大小鼠身上已经退化。仅仅依靠啮齿动物会漏掉人体重要的炎症保护机制,斑马鱼这类替代模式动物,可以填补传统实验动物的研究盲区。
小结
过去大家看待炎症脂质分子,大多只关注促炎或者抗炎单一属性。本研究刷新认知:5‑oxoETE是“一体两面”的信号分子。
✅ 应激损伤时:生成5‑oxoETE → 招募免疫细胞,启动抗感染防御;
✅ 稳态条件下:DHRS7清除多余5‑oxoETE,防止过度炎症;
✅ 同时持续激活上皮细胞NUDIX水解酶,保护黏膜细胞免于氧化应激凋亡。
简单概括:身体的防御系统,在吹响战斗号角的同一瞬间,也同步撑起了保护健康组织的防护盾。
> 小局限:本研究以细胞、斑马鱼动物实验为主,还需要更多人体临床研究,评估靶向DHRS7/OXER1通路用于炎症、肠道疾病治疗的实际潜力。
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GMT+8, 2026-10-22 13:14
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