解密内源性大麻素信号通路在顺铂耳毒性中的作用机制与干预新靶点

《The FASEB Journal》:Unraveling Endocannabinoid Signaling Pathways in Cisplatin-Induced Ototoxicity

【字体: 时间:2026年02月19日 来源:The FASEB Journal? 4.2

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  本文深入探讨了顺铂化疗引起的耳毒性及其导致的听力损失这一严峻临床问题,聚焦于尚未被充分研究的内源性大麻素系统在听觉功能中的作用。研究通过在毛细胞样细胞及体内外模型中,系统揭示了顺铂可选择性下调大麻素受体2、二酰基甘油脂肪酶β和α/β水解酶结构域蛋白6等关键ECS组分,并首次证明药理性阻断CB2R可通过抑制Caspase-3剪切减轻细胞损伤。本工作为理解顺铂耳毒性的分子机制提供了全新视角,并识别出潜在的生物分子干预靶点,对开发防治化疗相关副作用的新策略具有重要意义。

  
内源性大麻素系统在听觉毛细胞中的分子谱系鉴定
研究首先在小鼠柯蒂氏器来源的听觉毛细胞样UB/OC1细胞中,对内源性大麻素系统进行了全面的分子谱系分析。结果显示,该细胞表达主要的内源性大麻素结合受体,包括大麻素受体1、大麻素受体2、瞬时受体电位香草酸亚型1以及过氧化物酶体增殖物激活受体α、δ和γ。同时,细胞也表达关键的代谢酶,如2-花生四烯酸甘油的合成酶二酰基甘油脂肪酶α和β,以及水解酶α/β水解酶结构域蛋白6和12;而花生四烯酸乙醇胺的主要合成酶N-酰基磷脂酰乙醇胺特异性磷脂酶D和主要水解酶单酰基甘油脂肪酶则未检测到。通过超高效液相色谱-串联质谱法,研究人员进一步定量了细胞内的内源性大麻素及其类化合物水平,发现2-花生四烯酸甘油的含量远高于花生四烯酸乙醇胺,并检测到了棕榈酰乙醇胺、油酰乙醇胺等多种类化合物。
顺铂诱导耳毒性体外模型的建立与特征
为了探究顺铂对内源性大麻素信号的影响,研究团队建立了顺铂诱导耳毒性的体外模型。用不同浓度顺铂处理UB/OC1细胞24小时后,通过MTT法和台盼蓝染色法证实了顺铂以剂量依赖的方式显著降低细胞活力,并确定其半数抑制浓度为30 μM。该模型的耳毒性特征通过毛细胞标志物肌球蛋白7a的下调得到验证。此外,研究还观察到顺铂处理导致了核因子κB的激活,表现为其从细胞质向细胞核的易位。然而,经典的炎症小体通路未被激活,而凋亡执行蛋白Caspase-3的剪切形式显著上调,表明顺铂在该模型中主要通过凋亡途径诱导毛细胞损伤。
顺铂选择性扰乱2-花生四烯酸甘油代谢通路并下调大麻素受体2
在建立的耳毒性模型中,研究重点关注了顺铂对内源性大麻素系统组分的影响。有趣的是,顺铂处理特异性地导致了大麻素受体2蛋白水平的显著下调,而其他受体如大麻素受体1、瞬时受体电位香草酸亚型1等均未受影响。通过免疫荧光和活细胞成像技术,研究确认了大麻素受体2在UB/OC1细胞中存在于细胞质和细胞核内,且顺铂处理未改变其亚细胞定位。进一步分析代谢酶发现,顺铂选择性扰乱了2-花生四烯酸甘油的代谢通路,导致其合成酶二酰基甘油脂肪酶β和水解酶α/β水解酶结构域蛋白6的表达下调,而对花生四烯酸乙醇胺的代谢酶则无显著影响。然而,尽管代谢酶发生变化,细胞内主要内源性大麻素及其类化合物的水平并未因顺铂处理而发生改变。
体内模型验证关键靶点并揭示大麻素受体2拮抗剂的保护作用
为了增强研究的生理相关性,团队建立了小鼠顺铂诱导耳毒性体内模型。听觉脑干反应测试证实了模型动物出现了明显的听觉功能损伤。对小鼠柯蒂氏器的免疫组织化学分析显示,与体外结果一致,顺铂处理同样显著降低了柯蒂氏器中大麻素受体2、二酰基甘油脂肪酶β和α/β水解酶结构域蛋白6的表达水平,从而在体内验证了这些ECS组分是顺铂作用的靶点。基于此发现,研究进一步探讨了大麻素受体2的功能意义。在体外模型中,预先使用选择性大麻素受体2拮抗剂SR144528处理,能够显著减轻顺铂引起的细胞活力下降。机制研究表明,这种保护作用与SR144528抑制了顺铂诱导的Caspase-3剪切活化有关。
总结与展望
该研究首次在听觉毛细胞样细胞中系统描绘了内源性大麻素系统的分子图谱,并成功建立了模拟顺铂耳毒性的体内外模型。研究揭示顺铂能够特异性靶向并下调内源性大麻素系统的关键组分,包括大麻素受体2以及2-花生四烯酸甘油代谢通路中的二酰基甘油脂肪酶β和α/β水解酶结构域蛋白6。更重要的是,研究证明药理性阻断大麻素受体2可以通过抑制Caspase-3介导的凋亡通路,从而减轻顺铂对毛细胞的损伤。这些发现为深入理解顺铂耳毒性的复杂分子机制提供了新的见解,并指出大麻素受体2等内源性大麻素系统组分可能成为预防或治疗化疗相关性听力损失的新型生物分子靶点。
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