北大医院王鹏远团队在炎症性肠病机制研究中获突破

3月17日，北京大学第一医院普通外科王鹏远主任医师课题组在Journal of Advanced Research（IF=10.4）在线发表了“CBSH2S axis preserves the intestinal barrier function by inhibiting COX-2 through sulfhydrating human antigen R in colitis”的研究论文，在炎症性肠病的机制研究中获突破。

该课题组应用CRISPR-Cas9技术构建了CBS-/+小鼠模型和体外肠上皮单层细胞嵌套小室模型，综合运用蛋白质芯片、透射电子显微镜、改良生物素转换和半胱氨酸残基点突变等技术，揭示了CBS-H2S轴可通过S-巯基化修饰HuR蛋白的第十三个半胱氨酸残基，进而降低HuR蛋白的二聚化及其与COX-2 mRNA的结合，从而抑制下游肠上皮细胞的炎症反应。

以炎症性肠病（inflammatory bowel diseases，IBD）为代表的肠道屏障功能损伤相关疾病在我国发病率日渐升高，肠道屏障功能损伤相关的菌群位移及感染是加重急重症患者全身感染的重要原因。然而，目前尚无针对肠上皮屏障功能损伤的治疗策略，发现调节肠上皮屏障功能的深层分子机制对开发相关干预手段具有重大价值。

为了研究调节肠上皮屏障功能的分子机制，课题组首先构建了CBS-/+结肠炎小鼠模型，发现调减肠上皮细胞CBS表达显著增加了小鼠对结肠炎的易感性，而使用外源性硫化氢（H2S）供体则可显著改善症状并抑制肠上皮局部和全身炎症反应；进一步使用蛋白质芯片结合扫描显微镜作超微病理学分析，发现H2S显著改善了肠上皮细胞间紧密链接的完整性。因此，课题组发现CBS-H2S轴在肠上皮细胞炎症反应中发挥着重要作用。

为了进一步揭示CBS-H2S轴在肠上皮细胞炎症反应中的分子机制，课题组使用体外Caco-2细胞嵌套小室单层培养模型，通过改良生物素转换结合免疫印迹分析，发现经典RNA结合蛋白之一HuR的巯基化水平可受到CBS-H2S轴的调控。更重要的是，HuR巯基化水平的升高导致其二聚化障碍从而下调COX-2 mRNA稳定性和蛋白翻译水平；进行HuR序列半胱氨酸残基点突变结合功能试验则提示，CBS-H2S轴可通过S-巯基化修饰HuR的第十三位半胱氨酸发挥对COX-2翻译水平及下游炎症反应的抑制作用。

该研究提出，作为新型蛋白质翻译后修饰方式的S-巯基化事件参与炎症性肠病发病的分子机制，为肠道屏障功能损伤相关疾病提供了创新型干预靶点。王鹏远主任医师、副教授为该文通讯作者，郭士浩博士为第一作者。

（北京大学第一医院）