EBV(Epstein-Barr病毒)驱动的Drp1介导的线粒体吞噬机制重构会加剧三氯乙烯诱导的超敏反应综合征

《Environmental Pollution》:EBV-Driven Rewiring of Drp1-Mediated Mitophagy Exacerbates Trichloroethylene-Induced Hypersensitivity Syndrome

【字体: 时间:2026年01月23日 来源:Environmental Pollution 7.3

编辑推荐:

  三氯乙烯代谢物TCOH通过损伤T细胞线粒体引发凋亡,而EBV再激活通过增强Drp1介导的线粒体分裂和PINK1/Parkin依赖的mitophagy抑制凋亡,形成环境-病毒协同毒性机制加重TIHS。

  
徐玉艳|刘帅|易梦楠|顾文|王一川|梅国勇|韩俊|戴玉飞
中国疾病预防控制中心国家环境健康研究所,北京,100021,中国

摘要

环境污染物三氯乙烯(TCE)可诱发T细胞介导的超敏综合征。临床证据表明,Epstein-Barr病毒(EBV)的再激活与疾病严重程度的加剧密切相关,但这种化学物质与病毒之间的协同作用机制尚不清楚。基于超敏反应本质上涉及效应T细胞的持续激活和免疫稳态的破坏这一观点,本研究旨在探讨EBV再激活如何与TCE的代谢物三氯乙醇(TCOH)协同作用,通过影响线粒体动态和自噬来调节T细胞凋亡过程,从而加重三氯乙烯诱导的超敏综合征(TIHS)。结果表明,TCOH暴露会诱导T细胞发生线粒体损伤和凋亡。然而,与EBV同时暴露可显著减轻TCOH引起的线粒体损伤,这得益于Drp1介导的线粒体分裂以及随后的PINK1/Parkin通路依赖性的自噬作用,进而抑制T细胞凋亡。在动物模型中,给予Drp1抑制剂Mdivi-1可抑制自噬,增加T细胞凋亡,并有效减轻TCE敏感小鼠的皮肤和肝脏免疫损伤。这证实了Drp1是调节T细胞凋亡程序并影响TIHS进展的关键分子靶点。研究表明,在TIHS的发展过程中,EBV再激活利用Drp1促进线粒体分裂和自噬,从而阻碍活化效应T细胞的正常凋亡清除,导致其持续激活和免疫攻击,进而加剧组织炎症和损伤。这一发现为理解病毒共暴露如何加重TIHS的机制提供了新的科学视角。

引言

全球免疫介导的超敏性疾病发病率的上升与环境有毒物质的暴露密切相关。其中,三氯乙烯(TCE)是一种普遍存在的环境和职业污染物,广泛用作工业脱脂剂(Group, 2023)。人类主要通过吸入或皮肤接触暴露于TCE,面临多系统健康风险,包括肝肾毒性、神经毒性和免疫毒性(Ordaz et al., 2017; Salama et al., 2018; Zhu et al., 2024)。TCE免疫毒性的最严重表现是TCE诱导的超敏综合征(TIHS),这是一种以严重皮炎和肝炎为特征的全身性疾病,已成为全球性的健康挑战(Zhang et al., 2017)。
病理学上,TIHS是由效应T细胞的异常和持续激活驱动的(Gerber and Pichler, 2004)。一个关键但尚未解决的问题是,这些活化T细胞的及时凋亡清除——疾病严重程度的关键决定因素——是如何失调的(Daubner et al., 2012; Picard et al., 2010)。值得注意的是,潜伏病毒感染,特别是Epstein-Barr病毒(EBV)的再激活,与此失调有关。临床证据显示,近一半的TIHS患者会出现疱疹病毒再激活,这与疾病严重程度呈正相关(Descamps et al., 2003; Watanabe et al., 2010)。作为一种能够长期潜伏的疱疹病毒,EBV也在其他药物诱导的超敏反应中被观察到再激活,这与临床表现的加重有关(Picard et al., 2010)。这表明环境化学物质的暴露可能破坏免疫稳态,从而为潜伏病毒的再激活创造有利条件。反过来,病毒再激活可能利用宿主免疫细胞,放大TCE引起的病理损伤,并形成一个“环境暴露-免疫失调-病毒再激活-疾病加重”的协同恶化循环。
最近的研究表明,线粒体不仅在调节T细胞功能、命运决定和存活中起核心作用,还是连接化学暴露和病毒干扰的关键枢纽(Jia et al., 2023; Lisci et al., 2021)。线粒体动态——特别是动力蛋白相关蛋白1(Drp1)介导的线粒体分裂——以及随后的自噬触发(例如通过PINK1/Parkin通路)是维持线粒体质量和决定T细胞命运的关键过程(Liu and Peng, 2021)。相反,线粒体损伤可导致细胞色素C释放并启动caspase依赖性凋亡(Xu et al., 2023)。鉴于线粒体在决定T细胞命运中的核心作用,以及它们作为环境有毒物质和病毒干扰的共同靶点,我们假设TCE暴露与EBV之间的协同作用可能集中在破坏T细胞的线粒体质量控制途径上。
具体来说,TCE的主要代谢物三氯乙醇(TCOH)可以直接损害T细胞中的线粒体功能并引起线粒体动态失衡。另一方面,EBV能够编码靶向宿主细胞线粒体的蛋白质,调节线粒体动态和代谢,并促进细胞存活(Müller-Durovic et al., 2025; Wilson and McCormack, 2025; Zhao et al., 2024)。然而,在TCE暴露建立的免疫微环境中,尚不清楚EBV再激活是否调节了T细胞中因TCOH而受损的线粒体质量控制系统,从而将最初的促凋亡损伤信号转化为支持病原性T细胞异常存活的保护信号,最终导致其无法被清除。
基于上述背景,我们提出以下假设:初始的TCE暴露(通过TCOH)会诱导T细胞中的线粒体损伤,从而为EBV再激活创造有利环境。病毒随后利用正在进行的Drp1介导的分裂反应,协同放大PINK1/Parkin依赖性的自噬作用。这种由病毒调控的“分裂耦合自噬”建立了促进存活的程序,使受损的T细胞免于凋亡,最终抑制其正常清除并加重TIHS中的免疫病理损伤。为了验证这一假设,本研究采用了体外共暴露模型和体内动物实验,系统地研究EBV和TCE代谢物对T细胞线粒体质量和凋亡途径的协同调控作用。目的是阐明病毒共暴露加重TIHS的细胞和分子机制,揭示“环境化学暴露-内源性潜伏病毒”相互作用的新生物学协同模型,并为该疾病的免疫病理过程提供新的理论见解。

细胞培养

CCRF-HSB-2(ATCC CL-120.1)T淋巴母细胞和EBV转化的B淋巴细胞系B95-8(编号CRL-1993?,ATCC)购自美国类型培养集(ATCC,弗吉尼亚州马纳萨斯)。选择HSB2人T淋巴母细胞系作为研究T细胞生物学和外源性物质诱导的超敏反应的代表性模型,因为它是一个成熟的T细胞激活和凋亡研究模型(Havre et al., 2009)。

TCOH暴露激活Drp1介导的线粒体分裂

为了研究三氯乙烯(TCE)的直接免疫毒性,我们首先评估了其主要代谢物三氯乙醇(TCOH)对T细胞活力和线粒体完整性的影响。TCOH暴露引起了HSB2细胞(一种人T细胞系)活力的剂量依赖性抑制(图1A)。透射电子显微镜(TEM)显示TCOH处理后的细胞出现超微结构改变,包括线粒体嵴的片段化、肿胀和内质网损伤(图1

讨论

本研究首次揭示了Epstein-Barr病毒(EBV)如何通过明确的分子机制加重三氯乙烯(TCE)诱导的超敏综合征(TIHS):EBV共暴露利用线粒体应激反应,通过增强Drp1介导的分裂和PINK1/Parkin依赖性的自噬来发挥作用。这种调节的自噬通量抑制了代谢物诱导的凋亡,导致效应T细胞的病理持续存在和免疫病理学的加重。

结论

总之,本研究阐明了一种新的机制,即EBV利用Drp1介导的自噬来抑制T细胞凋亡,从而加重TCE引起的免疫损伤。这一发现揭示了“环境触发和病毒放大”的致病范式,从根本上推进了我们对协同免疫毒性的理解。通过确定Drp1-自噬轴作为关键界面,我们的工作不仅阐明了TIHS的发病机制,还提供了可治疗的

CRediT作者贡献声明

易梦楠:撰写——审稿与编辑、方法学、正式分析。顾文:撰写——审稿与编辑、方法学、正式分析。徐玉艳:撰写——初稿、验证、软件、方法学、正式分析、概念化。刘帅:撰写——初稿、验证、软件、方法学、正式分析、概念化。戴玉飞:撰写——审稿与编辑、监督、方法学、资金获取、正式分析、概念化。韩俊:撰写——审稿

利益冲突声明

作者声明没有实际或潜在的利益冲突。

数据可用性

支持本研究发现的数据可向通讯作者索取。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的实际或潜在利益冲突。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金(编号82073595)的支持。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号