《Advanced Science》：DRD2 Deficiency Underlies Pituitary Adenoma Dependent on Escherichia coli Translocation from the Gut
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本文揭示了垂体腺瘤发病新机制：多巴胺受体D2（DRD2）缺陷导致肠道屏障与血垂体屏障破坏，促使大肠杆菌（Escherichia coli）易位至垂体，通过小胶质细胞GSDMD/HMGB1/MAPK通路驱动肿瘤发生。研究为抗菌药物、小胶质细胞清除或HMGB1抑制剂（如乙基丙酮酸）治疗垂体腺瘤提供了新策略。
1 引言
垂体腺瘤（Pituitary Adenoma, PA）是常见的颅内肿瘤，其发病机制尚不明确。近年研究发现，肿瘤内微生物群在多种肿瘤的发生、转移及耐药中起关键作用。多巴胺受体D2（DRD2）在垂体上皮细胞和结肠肠细胞顶端连接处高表达，其缺失会导致慢性高泌乳素血症、垂体乳otroph细胞增生及泌乳素瘤。本研究通过无菌（GF）小鼠、特异性病原体自由（SPF）小鼠模型及患者样本，首次证实DRD2缺陷通过破坏肠道屏障，促使大肠杆菌易位至垂体，激活小胶质细胞GSDMD/HMGB1/MAPK通路，驱动垂体腺瘤发生。
2 结果
2.1 垂体腺瘤患者肿瘤内细菌的鉴定
通过透射电镜（TEM）、脂多糖（LPS）免疫组化、微生物宏基因组测序（mNGS）及质谱（MS）分析，在泌乳素瘤患者肿瘤细胞质内发现存活的革兰氏阴性菌，其中大肠杆菌相对丰度最高。荧光原位杂交（FISH）及荧光定量PCR（FQ-PCR）进一步证实大肠杆菌存在于无功能垂体腺瘤及泌乳素瘤样本中。
2.2 DRD2缺失小鼠垂体肿瘤内细菌的存在
在雌激素（ES）诱导或DRD2基因敲除（DRD2?/?）小鼠模型中，垂体DRD2蛋白表达随诱导时间逐渐降低，血清及垂体泌乳素（PRL）水平显著升高。LPS免疫组化及透射电镜显示，肿瘤细胞质内存在细菌，培养实验证实细菌可存活。
2.3 无菌小鼠模型中垂体腺瘤的逆转
与SPF小鼠相比，GF小鼠经ES诱导后垂体肿瘤体积、血清PRL及炎症因子（LPS、LBP、IL-1β、IL-18）水平均显著降低。RNA测序显示NOD样受体信号通路富集，Western blot验证GF小鼠垂体NLRP3、Caspase-11、GSDMD蛋白表达下降，表明细菌通过激活GSDMD介导的焦亡通路促进肿瘤发生。
2.4 炎症因子与细菌含量的关联
ES诱导或DRD2缺陷小鼠血清及垂体中LBP、IL-6、IL-1β、IL-18、GSDMD水平随时间显著上升。质谱及FQ-PCR证实垂体内大肠杆菌含量与肿瘤直径呈正相关。进一步实验显示，GSDMD/HMGB1/MAPK通路蛋白表达升高，提示该通路参与肿瘤发生。
2.5 GSDMD敲除对垂体腺瘤的抑制作用
GSDMD?/?小鼠经ES诱导后，垂体肿瘤体积、血清PRL及炎症因子水平均显著降低，且垂体内未检测到细菌。Western blot显示GSDMD/HMGB1/MAPK通路蛋白表达下降，证实GSDMD是细菌驱动肿瘤发生的关键分子。
2.6 抗生素与HMGB1抑制剂的治疗作用
广谱抗生素（ATB1/ATB2）或窄谱抗生素（氨曲南）处理显著降低ES诱导小鼠的垂体PRL、NLRP3、GSDMD等蛋白表达。HMGB1抑制剂乙基丙酮酸同样逆转肿瘤表型，表明靶向细菌或炎症通路具有治疗潜力。
2.7 体外实验中大肠杆菌的致癌作用
将大肠杆菌电转入GH3细胞后，细胞增殖加速，PRL、GSDMD、HMGB1、p-ERK/ERK等蛋白表达升高，GSDMD敲低可逆转该现象。共培养实验证实大肠杆菌直接激活MAPK通路促进肿瘤发生。
2.8 血垂体屏障破坏机制
Evans蓝染色及荧光追踪显示，ES诱导或DRD2缺陷小鼠血垂体屏障受损，大肠杆菌可从肠道易位至垂体。GSDMD敲除小鼠屏障功能恢复，细菌易位被阻断，表明GSDMD介导的屏障破坏是细菌入侵的关键环节。
2.9 DRD2调控细胞连接与NLRP3泛素化
DRD2过表达增强GH3细胞紧密连接蛋白（ZO-1、Occludin、Claudin-1）表达，而DRD2敲低则破坏连接完整性。进一步实验显示，DRD2通过激活腺苷酸环化酶（AC）升高cAMP水平，促进NLRP3泛素化降解，从而抑制炎症小体激活。
2.10 临床相关性分析
泌乳素瘤患者血清PRL、LPS、GSDMD、IL-1β等炎症因子水平显著高于健康志愿者。ROC曲线分析显示这些指标对垂体腺瘤有良好预测价值。人源肿瘤样本验证了DRD2下调与GSDMD/HMGB1/MAPK通路激活的关联。
3 讨论
本研究首次揭示DRD2缺陷通过破坏肠道-垂体屏障，促使大肠杆菌易位至垂体，激活小胶质细胞GSDMD/HMGB1/MAPK通路，驱动垂体腺瘤发生。年龄相关的DRD2表达下降可能加剧屏障损伤与细菌易位。研究为抗菌治疗、小胶质细胞靶向及HMGB1抑制剂提供了新思路。局限在于抗生素可能存在的脱靶效应，未来需进一步探索肠道DRD2修复的干预策略。
4 实验方法
研究使用患者样本、转基因小鼠模型及细胞实验，通过Western blot、ELISA、测序、免疫荧光等多种技术验证假设。动物实验遵循伦理规范，统计分析采用SPSS软件，以*p< 0.05为显著性阈值。
