攻克炎症衰老!哈佛领衔,阻止这种蛋白流失,或可精准对抗慢性炎症,不伤抵抗力!
「抗炎」几乎是每个抗衰爱好者的必修课。但做到“科学抗炎”貌似很难,因为炎症可能也分轻重急缓与“好坏”。
比如,短暂的发炎(急性炎症)并非坏事,是免疫系统在遇到外伤或感染的保护机制。而作为衰老标识之一的慢性炎症,往往对身体产生长期刺激、打乱免疫系统,导致组织损伤、心血管问题、慢性疾病风险增加等,这才是需要解决的棘手问题。
然而,我们目前许多抗炎手段,在努力扑灭促衰的慢性炎症的同时,还削弱了我们身体正常的防御机制。那么,怎么样既能精准地抑制促进衰老的慢性炎症,而又不回“误伤”保护我们免受外界侵害的“急性炎症”呢?
昨天,在国际顶刊《Nature》上的一篇研究中,来自哈佛、杜克等顶尖机构的科学家们发现了一个蛋白“开关”,针对它,就能够精准区分这两种炎症,做到“只抗慢性炎症”的精准抗炎[1]!
区分“好坏”炎症的关键
那么,要找到慢性炎症与急性炎症的核心区别,应该从何下手呢?研究者在过去的研究中早已发现了“端倪”,这个关键就在——自噬过程[2]。
没错,就是派派经常提到的自噬。自噬是细胞自身的“废物回收再利用”过程,它有助于分解细胞内的“垃圾”蛋白、“报废”的细胞器等,帮助细胞抵抗衰老。当然,这个过程中,一些促生炎症的分子和侵入病原体也会被一并“吃掉”,所以自噬对抗炎也十分关键。
而研究者在探索自噬的过程中,竟然意外发现了一个只随着慢性炎症而变化的蛋白——WSTF蛋白:
当细胞处于慢性炎症状态时(如模拟衰老状态或低剂量促炎诱导),细胞核内的WSTF蛋白水平会持续、显著地下降。
而当细胞遭遇急性、强烈的炎症信号刺激时,细胞核内的WSTF的水平却稳如泰山,几乎不受影响。
图注:WSTF蛋白只在慢性炎症下减少,急性刺激(左)WSTF水平稳定;而持续慢性刺激(右)WSTF逐渐减少
简单来讲,就是只有在慢性炎症条件下,WSTF蛋白才会减少!难道,它就是研究者们梦寐以求的、区分两种炎症状态的分子信号吗?
WSTF是细胞核内负责管理基因表达开启与关闭的蛋白。在健康状态下,WSTF会找到那些编码促炎因子的基因,把它们紧紧包裹起来,“关闭”其表达,是防止促炎基因过度表达的“天然屏障”[3]。
经验证,WSTF的缺失的确引发了衰老和炎症的失控:首先,衰老细胞中,WSTF的缺失导致了一系列促衰、促炎信号分子(SASP)的表达增强,更容易将衰老和炎症“传染”给周围健康细胞。反之,如果在衰老细胞中重新补足WSTF,SASP的水平则被有效抑制。
图注:WSTF缺失对衰老相关分泌表型(SASP)的影响
并且,当研究者诱导小鼠肝细胞衰老,同时阻止WSTF的表达后,这些小鼠出现了强烈的炎症反应,大量免疫细胞聚集在肝脏;而正常的小鼠的免疫系统则能有效地清除衰老细胞,炎症水平也更低。
图注:WSTF的缺失在体内引发强烈的炎症反应,肝脏中聚集了大量免疫细胞,而WSTF补足则有效控制了炎症
也就是说,WSTF的缺失不仅在细胞层面放大炎症,在整个身体中也会传播衰老、促炎,甚至引发炎症风暴。而研究者发现,在身体处于慢性炎症的长期压力下,这种WSTF缺失的情况就可能会发生——
研究者发现,在慢性炎症状态下,细胞的“自噬回收”会变得异常活跃,甚至在存储细胞遗传物质的细胞核内也会发生自噬,这个过程叫做“核自噬”。
其中,有一种名为GABARAP的蛋白能够进入细胞核,精准地识别并“抓住”WSTF蛋白,接着把WSTF强行从细胞核里“拖拽”出来,再按照“程序”送入细胞质里的溶酶体中,将WSTF降解销毁。
图注:在衰老细胞中,WSTF蛋白(绿色荧光,会因酸性环境猝灭)被运送到溶酶体(蓝色)中降解,只留下耐酸的红色荧光信号,证实了其被自噬系统清除
如此,那些原本被它牢牢锁住的炎症基因,就会开始疯狂转录,制造出源源不断的炎症因子,于是,炎症的小火变得无休无止,最终推动各种慢性疾病的发生和发展。
而最最关键的是,这个“WSTF被核自噬清除”的状况,只在慢性炎症的状态下才发生。研究者发现,急性炎症的信号虽然也能激活自噬,但却不会触发GABARAP对WSTF的这套“抓捕-清除”程序。
图注:WSTF与GABARAP在慢性炎症条件下的相互作用;WSTF与GABARAP在细胞核中结合,并在衰老细胞中被转运到细胞质中,最终被溶酶体降解
也就是说,从针对WSTF核自噬这一过程入手,也许真的能找到只改善慢性炎症,抗炎抗衰,而不会影响身体通过急性炎症保护自己的方法!
“替身”策略,精准抗炎
于是,研究者们针对WSTF与GABARAP蛋白的结合区域,设计合成了一种“替身”多肽(NLS-CPP-WSTF)。它模仿了WSTF蛋白与GABARAP结合的关键部位,因此它能在慢性炎症引发的核自噬的过程中变成WSTF蛋白的“替罪羊”,代替WSTF被“抓捕”。
图注:NLS-CPP-WSTF细胞穿透肽的序列
而为了探查其“实战效果”,研究者在两种最具代表性的慢性炎症疾病中进行了验证。
代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)
研究者给患有严重肝脏炎症和纤维化的小鼠每天注射“替身”多肽或人为地过表达WSTF蛋白。结果,鼠鼠们的肝脏中,炎症细胞浸润、促炎因子水平和纤维化程度都大幅降低,有效抑制了脂肪性肝炎的进一步发展、恶化。
图注:WSTF蛋白对MASH小鼠模型的影响,显著降低了肝脏中的炎症细胞浸润、促炎因子水平和纤维化程度,有效抑制了脂肪性肝炎的发展
骨关节炎(OA)
研究者从接受膝关节置换手术的患者身上获取了受损的软骨,并用“替身”多肽进行了处理。结果,软骨分泌的导致疼痛和组织破坏的炎症因子(如IL-6、MMP13)都被显著抑制了。同样,对骨关节炎的小鼠关节注射这种多肽,也减轻了软骨的磨损和破坏程度。
图注:替身多肽显著降低了软骨中炎症因子(如IL-8、MMP13)的表达,并减轻了软骨的磨损和破坏程度
综上,只要保证WSTF蛋白在慢性炎症发生时,没有被核自噬过程降解,就能抑制促炎基因的表达,从而大幅减少慢性炎症的持久损伤,甚至缓解慢性炎症引起的慢性病,精准抗炎,不伤害机体急性炎症的防御力!
我们都知道,慢性炎症不仅是加速衰老的底层驱动力,还与心血管疾病、糖尿病、癌症、抑郁、阿尔茨海默症、骨关节炎等等慢性病和顽疾关系匪浅。因此,如何精准、安全地抗炎,同时又不损伤身体抵御外界感染和损伤所必需的急性炎症能力,一直是一个难题。
本篇研究,就为我们提供了一套从全新的抗炎机制,到如何精准对抗慢性炎症的完整“方案”。虽然从动物实验走向人体临床还需更多探索和开发,但我们已经看到了曙光。希望在未来,由慢性炎症引发的诸多健康困扰和病痛,都将不再难以攻克~
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参考文献
[1] Wang, Y., Eapen, V. V., Liang, Y., Kournoutis, A., Sherman, M. S., Xu, Y., . . . Dou, Z. (2025). WSTF nuclear autophagy regulates chronic but not acute inflammation. Nature. doi:10.1038/s41586-025-09234-1
[2] Deretic, V. (2021). Autophagy in inflammation, infection, and immunometabolism. Immunity, 54(3), 437-453. doi:10.1016/j.immuni.2021.01.018
[3] Bozhenok, L., Wade, P. A., & Varga‐Weisz, P. (2002). WSTF–ISWI chromatin remodeling complex targets heterochromatic replication foci. The EMBO Journal, 21(9), 2231-2241-2241. doi:https://doi.org/10.1093/emboj/21.9.2231