XIAP通过稳定DDRGK1促进内质网自噬并防治噪声性听力损失的新机制

《Advanced Science》:XIAP Stabilizes DDRGK1 to Promote ER-Phagy and Protects Against Noise-Induced Hearing Loss

【字体: 时间:2026年01月28日 来源:Advanced Science 14.1

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  本研究揭示XIAP(X-linked inhibitor of apoptosis protein)通过结合并稳定内质网自噬受体DDRGK1,激活ER-phagy通路,减轻噪声暴露诱导的内质网应激及毛细胞凋亡,从而保护听力。中药活性成分天麻素(Gastrodin)可上调XIAP-DDRGK1轴,为噪声性听力损失(NIHL)提供新型治疗靶点。

  
噪声性听力损伤中XIAP-DDRGK1调控内质网自噬的机制与治疗前景
噪声性听力损失(Noise-induced hearing loss, NIHL)是获得性感音神经性听力障碍的主要类型,其发病与耳蜗毛细胞在内质网(Endoplasmic Reticulum, ER)应激下的凋亡密切相关。内质网自噬(ER-phagy)作为维持ER稳态的关键途径,通过受体蛋白(如DDRGK1)清除损伤的ER组分,但其在NIHL中的作用机制尚未明确。
1. 噪声损伤模型中ER-phagy的动态变化
研究采用过氧化氢(H2O2)处理HEI-OC1细胞模拟噪声损伤,发现短期(1小时)H2O2暴露可激活ER-phagy,表现为LC3B-II水平升高及自噬流增强;但长期(12小时)暴露导致自噬流受阻,ER膜蛋白Calnexin(CANX)积累,ER-phagy受体RETREG1/FAM134B和ATL3表达下降,伴随凋亡标志物Cleaved-CASP3上升。通过双荧光报告系统(KDEL-GFP-ssmRFP/RAMP4-GFP-mCherry)进一步证实,H2O2处理12小时后ER-phagy活性显著抑制。
2. XIAP通过稳定DDRGK1调控ER-phagy
噪声暴露或H2O2处理均导致XIAP蛋白水平下降,但其mRNA未受影响。机制上,ER应激激活eIF2α-ATF4通路,一方面抑制XIAP翻译,另一方面通过自噬途径降解XIAP。免疫共沉淀-质谱分析发现XIAP与ER-phagy受体DDRGK1直接结合。XIAP过表达可抑制DDRGK1的泛素化降解,延长其半衰期,而XIAP的BIR2结构域是结合DDRGK1的关键区域。DDRGK1过表达则增强ER-phagy流,降低ER应激指标DDIT3/CHOP,减轻毛细胞凋亡。
3. 天麻素的治疗潜力
天麻素(Gastrodin, GAS)预处理可通过上调XIAP表达,激活DDRGK1介导的ER-phagy,恢复自噬流并减少噪声暴露小鼠的毛细胞丢失、带状突触损伤及听力阈值升高。动物实验中,GAS干预后耳蜗组织XIAP、DDRGK1及LC3B-II蛋白水平回升,ER应激相关蛋白表达下降。
结论
本研究首次阐明XIAP-DDRGK1-ER-phagy轴在NIHL中的保护作用,提出通过药物(如天麻素)增强该通路可成为NIHL的潜在治疗策略。研究为靶向ER质量控制的听力保护提供了新视角。
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