浙江大學瑞金醫院團隊揭示結腸炎發病機制

炎癥性腸病（IBD）包括潰瘍性結腸炎和克羅恩病，是一種全球發病率持續上升的胃腸道炎癥疾病，其發病機制尚未完全明確，現有治療手段有限，亟需開發新的治療靶點和策略。Caveolin-1（CAV1）是內皮細胞介導的血管生成的關鍵蛋白，在IBD發病機制中的作用尚不明確。前期研究證實DJ-1具有抗凋亡作用，且可能與CAV1存在關聯，但其在IBD中調控CAV1的具體機制尚未闡明。2025年8月，浙江大學醫學院附屬第一醫院虞朝輝/沈哲 、上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院孫菁研究團隊在Cell Death & Disease (IF 9.6)期刊發表文章”DJ-1 counteracts Caveolin-1-mediated necroptosis to inhibit epithelial barrier dysfunction in colitis“。研究揭示在實驗性結腸炎中，CAV1會加劇壞死性凋亡，進而導致上皮屏障受損，而這一過程受到DJ-1蛋白的負向調控。
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基因信息：窖蛋白CAV1：細胞質膜小窩的關鍵結構蛋白
實驗動物：8周齡雄性C57BL/6小鼠
病毒產品：AAV7-CMV-CAV1、AAV7-control
注射方式：尾靜脈注射

研究結果
1、注射過表達CAV1的AAV加重DSS誘導的實驗性結腸炎
臨床IBD患者和DSS治療小鼠腸道中CAV 1表達均顯著增加。與WT小鼠相比，CAV1 KO小鼠經DSS處理后，結腸炎癥狀有所減輕。接下來，研究團隊通過功能獲得性實驗檢測CAV1在IBD中的作用，尾靜脈注射RFP標記的過表達CAV1的AAV7病毒。免疫熒光顯示，CAV1蛋白在結腸上皮中成功表達，Western blot分析和定量PCR分析均顯示，CAV1在結腸中的總表達量顯著高于對照組。與AAV-NC DSS處理的小鼠相比，AAV-OE-CAV 1 DSS處理的小鼠的體重減輕、DAI評分和結腸長度縮短明顯加重；此外，在CAV1過表達小鼠的結腸中，促炎細胞因子的表達水平顯著增加，表明CAV1缺陷減輕DSS誘導的小鼠結腸炎。

2、DJ-1通過蛋白酶體介導的蛋白降解途徑調節CAV1的表達
進一步研究CAV1在上皮中的作用，發現CAV1 KO小鼠在DSS誘導下，上皮屏障標志物ZO-1的表達降低程度顯著低于WT小鼠，TUNEL染色顯示上皮細胞死亡減少。通過檢測多種細胞死亡標志物證明，CAV1促進上皮中的壞死性凋亡，從而加劇IBD中上皮屏障的破壞。隨后研究人員探索了調控CAV1表達的上游機制，pulldown實驗發現DJ-1與CAV1存在相互作用，co-IP證實二者在內外源條件下均能顯著結合，且免疫熒光顯示UC患者結腸組織中DJ-1與CAV1存在共定位。進一步的實驗驗證表明DJ-1通過蛋白酶體介導的蛋白降解途徑調控CAV1。基于上述結果，研究團隊產生了CAV 1和DJ-1雙敲除（DKO）小鼠以驗證CAV1是否在DJ-1下游的IBD發病機制中起作用，最終結果證實敲除CAV1能逆轉DJ-1缺陷對結腸炎的加劇效應。

3、DJ-1/CAV1通路通過壞死性凋亡調控結腸炎上皮炎癥
在DSS誘導的結腸炎模型中，DJ-1敲除小鼠結腸組織中壞死性凋亡標志物（p-RIPK1、p-RIPK3、p-MLKL）表達顯著高于野生型小鼠，而CAV1與DJ-1 雙敲除（DKO）小鼠可顯著逆轉這一升高趨勢，表明壞死性凋亡是DJ-1/CAV1通路的下游效應環節。類器官實驗驗證中，DJ-1 KO類器官的細胞壞死強度顯著高于WT，而CAV1 KO或DKO類器官的細胞壞死強度顯著降低；加入壞死性凋亡抑制劑Nec-1后，不同基因型類器官的細胞壞死強度差異消失，證實 DJ-1/CAV1通路通過壞死性凋亡影響上皮細胞狀態。體外細胞模型中DJ-1與CAV1的敲除及過表達結果同樣驗證了這一點。進一步研究顯示，藥物抑制壞死性凋亡也能減輕DJ-1缺陷和DSS誘導的實驗性結腸炎癥狀。

研究結論
總體而言，本研究結果首次證實DJ-1促進CAV1降解以抑制上皮屏障的破壞并防止結腸炎中的壞死性凋亡。這些結果為CAV1誘導的炎癥的發病機制提供了概念上的新見解，并為結腸炎治療提供了潛在的治療方法。