北大醫院王鵬遠團隊在炎癥性腸病機制研究中獲突破

3月17日，北京大學第一醫院普通外科王鵬遠主任醫師課題組在Journal of Advanced Research（IF=10.4）在線發表了“CBSH2S axis preserves the intestinal barrier function by inhibiting COX-2 through sulfhydrating human antigen R in colitis”的研究論文，在炎癥性腸病的機制研究中獲突破。

該課題組應用CRISPR-Cas9技術構建了CBS-/+小鼠模型和體外腸上皮單層細胞嵌套小室模型，綜合運用蛋白質芯片、透射電子顯微鏡、改良生物素轉換和半胱氨酸殘基點突變等技術，揭示了CBS-H2S軸可通過S-巰基化修飾HuR蛋白的第十三個半胱氨酸殘基，進而降低HuR蛋白的二聚化及其與COX-2 mRNA的結合，從而抑制下游腸上皮細胞的炎癥反應。

以炎癥性腸病（inflammatory bowel diseases，IBD）為代表的腸道屏障功能損傷相關疾病在我國發病率日漸升高，腸道屏障功能損傷相關的菌群位移及感染是加重急重癥患者全身感染的重要原因。然而，目前尚無針對腸上皮屏障功能損傷的治療策略，發現調節腸上皮屏障功能的深層分子機制對開發相關干預手段具有重大價值。

為了研究調節腸上皮屏障功能的分子機制，課題組首先構建了CBS-/+結腸炎小鼠模型，發現調減腸上皮細胞CBS表達顯著增加了小鼠對結腸炎的易感性，而使用外源性硫化氫（H2S）供體則可顯著改善癥狀并抑制腸上皮局部和全身炎癥反應；進一步使用蛋白質芯片結合掃描顯微鏡作超微病理學分析，發現H2S顯著改善了腸上皮細胞間緊密鏈接的完整性。因此，課題組發現CBS-H2S軸在腸上皮細胞炎癥反應中發揮著重要作用。

為了進一步揭示CBS-H2S軸在腸上皮細胞炎癥反應中的分子機制，課題組使用體外Caco-2細胞嵌套小室單層培養模型，通過改良生物素轉換結合免疫印跡分析，發現經典RNA結合蛋白之一HuR的巰基化水平可受到CBS-H2S軸的調控。更重要的是，HuR巰基化水平的升高導致其二聚化障礙從而下調COX-2 mRNA穩定性和蛋白翻譯水平；進行HuR序列半胱氨酸殘基點突變結合功能試驗則提示，CBS-H2S軸可通過S-巰基化修飾HuR的第十三位半胱氨酸發揮對COX-2翻譯水平及下游炎癥反應的抑制作用。

該研究提出，作為新型蛋白質翻譯后修飾方式的S-巰基化事件參與炎癥性腸病發病的分子機制，為腸道屏障功能損傷相關疾病提供了創新型干預靶點。王鵬遠主任醫師、副教授為該文通訊作者，郭士浩博士為第一作者。

（北京大學第一醫院）