近日,加拿大健康科学院院士、瓯江实验室主任宋伟宏院士团队王旭课题组在国际知名期刊《Advanced Science》发表题为Regulation of neuroinflammation by microglial DUBA-IRAK1-IKKβ signaling loop的研究论文,发现去泛素化酶DUBA通过促进小胶质细胞介导的神经炎症而加剧小鼠缺血性脑卒中损伤和抑郁样行为,揭示了DUBA在炎症信号转导中的全新机制。本研究首次探索了DUBA在神经炎症中的功能,阐释了其加剧神经炎症性疾病的作用及分子机制,为神经炎症性疾病的治疗鉴定出一个全新的干预靶点。
在前期筛选工作中,本研究发现LPS刺激可以诱导小胶质细胞中DUBA蛋白快速上调而不影响其转录。进一步研究发现,LPS刺激后活化的IKKβ可以磷酸化DUBA,使DUBA获得去泛素化酶活性并剪切自身K48特异性泛素化链,进而抑制DUBA蛋白降解并增加其蛋白水平。表达上调的活化DUBA通过剪切IRAK1上的K48特异性泛素化链而稳定IRAK1蛋白,进而促进下游NF-κB和MAPK信号转导。因此,DUBA以一种新型“DUBA-IRAK1-IKKβ”正向调控环路而促进炎症信号转导。
在体内实验中,本研究发现特异性敲除小胶质细胞DUBA可以显著减少LPS刺激引起的小胶质细胞活化和炎症因子产生,进而缓解小鼠抑郁样行为。此外,神经炎症也是促进缺血性脑卒中损伤的重要因素。本研究发现小胶质细胞特异性DUBA缺失通过减少神经炎症而显著减轻小鼠缺血性脑卒中损伤,表明DUBA可能成为缺血性脑卒中治疗的潜在靶点。
本研究的机制图
瓯江实验室王旭课题组科研助理朱振虎为本文第一作者,王旭研究员和宋伟宏院士为本文通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金的支持。