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肿瘤坏死因子 TNF 作为关键炎症介质，通过其主要受体 TNF-R1 介导 NF-κB 等信号通路激活，从而驱动多种炎症反应及自身免疫性疾病的发生发展。尽管 TNF 靶向治疗在临床上已取得显著疗效，但 TNF-R1 本身在翻译后二次修饰层面的调控机制仍未被充分阐明，尤其是其稳定性如何被精细调控以平衡炎症反应强度，仍缺乏系统性认识。因此，解析 TNF-R1 蛋白稳态调控的分子基础，对于理解炎症反应调控网络及开发新的干预策略具有重要意义。 4 月 10 日，武汉大学李姝及舒红兵等团队合作在 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 发表论文 Reciprocal regulation of TNF receptor 1–mediated signaling and inflammatory damages by MARCH2 and USP22。 该研究围绕 TNF-R1 的蛋白稳态调控展开，系统揭示了去泛素化酶 USP22 与 E3 泛素连接酶 MARCH2 在 TNF 信号中的拮抗性调控作用。结果表明，在多种细胞模型中，USP22 过表达显著上调 TNF-R1 蛋白水平，并呈剂量依赖性增强，而对 IL-1RAP 等其他受体无明显影响，提示其具有较高的底物特异性。功能层面，USP22 显著增强 TNF 诱导的 NF-κB 活化，表现为 IκBα 及 p65 磷酸化水平升高，同时促进 CXCL10、IL-8 及 CCL20 等炎症基因转录上调。相反，在 USP22 敲除的 THP-1 细胞及小鼠原代巨噬细胞、树突状细胞中，TNF-R1 膜表达水平下降，TNF 诱导的信号级联反应明显减弱，相关炎症因子表达受到抑制，表现出一致的负调控表型。 从机制上讲，USP22 通过去除 TNF-R1 上的 K27 连接型多聚泛素链，阻断其蛋白酶体降解，从而维持 TNF-R1 稳定性。进一步定位发现，该修饰主要发生在 TNF-R1 胞内区的 K340 位点。突变该位点显著削弱 USP22 对其去泛素化作用，并消除 USP22 介导的蛋白稳定效应，提示 K340 为关键调控位点。动态相互作用分析显示，在静息状态下 USP22 与 TNF-R1 结合较弱，而 TNF 刺激后短时间内结合显著增强，提示该过程受外界炎症信号调控。 与之相对，MARCH2 被鉴定为 TNF-R1 的关键 E3 泛素连接酶。结果表明，MARCH2 在基础状态下持续与 TNF-R1 结合，并催化其 K27 连接型多聚泛素化修饰，同样定位于 K340 位点，进而促进其蛋白酶体依赖性降解。MARCH2 过表达显著降低 TNF-R1 蛋白水平，而其催化活性缺失突变体则丧失该功能。相应地，在 MARCH2 敲除的原代免疫细胞中，TNF-R1 表达升高，TNF 诱导的 IκBα 及 p65 磷酸化增强，炎症基因转录水平上调，提示 MARCH2 对 TNF 信号通路具有负向调控作用。 进一步的体内实验验证了上述分子机制的病理生理意义。在 IMQ 诱导的银屑病样皮炎模型中，USP22 敲除小鼠表现出明显缓解的炎症表型，包括 PASI 评分降低、表皮厚度减轻以及炎症细胞浸润减少，同时血清中 IL-17A、IL-22 及 TNF 水平显著下降。此外，角质形成细胞分化标志物表达亦明显下调，提示皮肤炎症及异常分化过程受到抑制。脾脏肿大程度降低进一步反映系统性炎症反应减弱。 在 TNF/D-gal 诱导的急性肝损伤模型中，USP22 敲除同样表现出保护作用。血清 CXCL1、CXCL10 及 IL-6 水平降低，肝组织中多种炎症因子转录下调，组织学分析显示出血、坏死及炎症浸润显著减轻，MPO 表达下降。功能指标方面，ALT 与 AST 水平降低，生存率提高，提示肝损伤程度明显缓解。与此形成对比的是，MARCH2 敲除小鼠在相同模型中表现出炎症反应增强及肝损伤加重，表现为炎症因子水平升高、组织破坏加剧及死亡率增加。 综合上述结果，该研究明确了 MARCH2 与 USP22 通过调控 TNF-R1 K27 连接型多聚泛素化水平，从而决定其蛋白稳定性与信号强度，构成一对功能相反的分子调控轴。USP22 通过去泛素化维持 TNF-R1 稳定并放大炎症信号，而 MARCH2 则通过促进泛素化降解限制 TNF 信号过度激活。该动态平衡在炎症性疾病模型中直接影响病理结局，提示靶向调控该轴可能成为干预 TNF 相关炎症疾病的新策略。 https://doi.org/10.1073/pnas.2531389123 来 源：immunity 速读
