《The FASEB Journal》：Nur77 Regulates the Phosphorylation of Smad3, Thereby Influencing Skeletal Muscle Fibrosis Caused by Obesity
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本文揭示了孤儿核受体Nur77（NR4A1）在肥胖相关骨骼肌纤维化中的保护作用机制。研究发现Nur77通过直接结合Smad3抑制其磷酸化（p-Smad3），进而下调纤维化蛋白COL1A1/COL3A1表达，为代谢性疾病中肌肉病变提供了新的治疗靶点。
引言
肥胖已成为全球流行的健康问题，其不仅引发全身性代谢紊乱，更会导致骨骼肌结构与功能的异常。骨骼肌纤维化作为肥胖的重要病理特征，表现为细胞外基质（ECM）过度沉积，尤其是胶原蛋白的异常累积，进而导致肌肉弹性下降、收缩功能受损及再生障碍。转化生长因子-β（TGF-β）信号通路是纤维化的核心调控者，其中Smad3的磷酸化激活是驱动胶原合成的重要环节。孤儿核受体Nur77（NR4A1）作为应激感应因子，在代谢调控中发挥关键作用，但其在骨骼肌纤维化中的功能尚未明确。本研究通过动物模型与细胞实验，首次揭示Nur77通过调控Smad3磷酸化参与肥胖诱导的骨骼肌纤维化进程。
方法学
研究采用Nur77基因敲除（Nur77?/?）小鼠模型，通过24周高脂饮食（HFD，60%脂肪供能）构建肥胖模型。通过体重、体成分、握力、运动能力等指标评估肌肉功能，并利用H&E染色、天狼星红染色、Masson染色及免疫组化分析肌肉形态与胶原沉积。细胞实验采用NIH/3T3成纤维细胞系，通过棕榈酸（PA）模拟高脂环境，利用慢病毒介导的Nur77敲降或过表达技术，结合Western blot、Co-IP、GST pull-down及免疫荧光等技术探究分子机制。
结果分析
- 1.
Nur77在肥胖小鼠骨骼肌中表达下调且与纤维化正相关
高脂饮食诱导的肥胖小鼠出现显著骨骼肌萎缩（肌纤维横截面积减少）及胶原沉积增加，同时伴随握力与运动能力下降。Western blot结果显示肥胖小鼠骨骼肌中Nur77蛋白表达显著降低，提示Nur77可能参与纤维化调控。
- 2.
Nur77缺失加剧肥胖诱导的骨骼肌纤维化
与野生型（WT）小鼠相比，Nur77?/?小鼠在高脂饮食后表现出更严重的肌肉功能衰退、肌纤维萎缩及胶原蛋白（COL1A1/COL3A1）表达上升。此外，卫星细胞标志物Pax7、MyoD和MyoG表达异常，表明Nur77缺失影响肌肉再生能力。
- 3.
Nur77通过抑制Smad3磷酸化调控纤维化
在Nur77?/?小鼠骨骼肌中，Smad3磷酸化水平（p-Smad3）显著升高，而总Smad3蛋白未变。细胞实验中，PA刺激下Nur77敲降导致p-Smad3及胶原蛋白表达上升，而过表达Nur77则抑制该现象。Co-IP与免疫荧光证实Nur77与Smad3存在直接结合与共定位。
- 4.
Nur77激动剂逆转纤维化进程
使用Smad3抑制剂SIS3或Nur77激动剂Csn-B处理细胞，发现其可抑制TGF-β诱导的胶原合成，进一步验证Nur77-Smad3轴在纤维化中的核心地位。
讨论与展望
本研究首次阐明Nur77在肥胖相关骨骼肌纤维化中的保护机制：通过直接结合Smad3抑制其磷酸化，进而阻断下游胶原合成通路。这一发现不仅深化了对代谢性疾病中肌肉病变机制的理解，更为靶向Nur77-Smad3轴的治疗策略提供了理论依据。未来研究需进一步探索Nur77在炎症、氧化应激等多通路网络中的整合作用，以揭示其在复杂代谢环境中的全局调控功能。
