《Laboratory Investigation》：H3K18 Lactylation in Salivary Gland Epithelial Cells Regulates Autophagy and Is Associated With the Progression of Sj?gren's Syndrome
编辑推荐：
Sj?gren综合征（SS）患者唾液腺异常乳酸积累加剧口干和免疫细胞浸润，组蛋白乳酸化修饰（H3K18la）通过调控自噬信号通路影响疾病进展。研究通过临床样本、小鼠模型及多组学分析验证乳酸代谢与SS病理机制的关联。
陈长宇|尹俊豪|徐家宝|叶磊|朱汉义|王希军|刘一民|马新怡|周浩楠|赵若文|傅家耀|郑凌雁
上海交通大学医学院口腔医学院口腔外科，中国上海
摘要
在腺上皮细胞中，异常的信号转导是晚期舍格伦综合征（SS）的病理特征。初步研究表明，SS的进展伴随着唾液腺中代谢产物的显著积累，尤其是乳酸。本研究通过分析SS患者的 peripheral blood 和脂腺组织样本，并构建了实验性的舍格伦综合征（ESS）小鼠模型，证实了唾液腺中乳酸的积累。乳酸加剧了口干症状以及唾液腺中免疫细胞的浸润程度。此外，通过Western blotting等实验方法证实了乳酸转运蛋白（包括MCT1和SLC5A12）调节乳酸进出细胞的能力，从而促进了组蛋白乳酸化的过程。来自染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析的初步发现表明，H3K18la直接影响了下游的自噬信号通路。随后的Western blot分析验证了多种关键调控蛋白和自噬相关蛋白与乳酸微环境之间的关联。通过Annexin/碘化丙啶（PI）染色进一步阐明了凋亡与自噬水平之间的关系。流式细胞术证实乳酸水平调节了自噬标记蛋白LC3B-II的表达。透射电子显微镜观察发现，在高乳酸环境中自噬体的数量增加。这些发现表明乳酸加剧了SS的症状和免疫细胞的浸润程度，并且H3K18la直接调控了腺上皮细胞内的自噬信号通路，从而促进了SS的进展。
引言
舍格伦病（历史上称为舍格伦综合征SS）是一种常见的自身免疫性疾病，其特征是外分泌腺（尤其是唾液腺和泪腺）的功能障碍，导致口干（dry mouth）和干眼症（keratoconjunctivitis sicca）等症状1。该疾病的标志性病理变化是淋巴细胞从外周血液异常招募并激活到唾液腺，从而损伤腺体组织。大约三分之一的SS患者可能同时伴有其他自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮（SLE）和类风湿关节炎（RA）2。目前，舍格伦综合征的发病机制尚不清楚，这突显了对其病理机制进行研究及开发新治疗策略的必要性。
在唾液腺的病变过程中，作为这些腺体主要成分的腺上皮细胞起着不可或缺的作用3。生理过程的激活和促炎细胞因子的分泌形成的正反馈循环对于免疫细胞的异常招募、激活、增殖和分化至关重要4,5。针对腺上皮细胞的靶向治疗已被证明对舍格伦综合征的治疗有效。然而，关于腺上皮细胞中异常信号转导机制的研究仍然较少。
乳酸积累是包括癌症和RA在内的多种疾病中代谢重编程的标志。在肿瘤中，高浓度的乳酸（10–30 mM）由Warburg效应产生，有助于免疫逃逸、代谢适应和细胞存活的增强6。在RA中，乳酸积累与免疫细胞功能的改变和炎症反应的加剧有关8。然而，乳酸在自身免疫性疾病（如SS）中的作用仍不甚明了。最近的研究表明，在SS中，乳酸不仅在唾液腺中积累，还可能通过表观遗传修饰调节上皮细胞的功能。
研究人员发现，各种疾病（如关节炎和肿瘤）病变组织中的乳酸浓度明显高于健康个体的唾液腺。这表明乳酸可能在多种炎症性疾病中起重要作用<6, 7, 8>。然而，乳酸影响腺上皮细胞信号传导的具体机制仍不清楚。2019年，Zhang等人提出了一种新的组蛋白修饰方式——组蛋白乳酸化，它由糖酵解和乳酸诱导。他们的研究表明，乳酸衍生的组蛋白赖氨酸残基乳酸化会影响染色质的可及性和基因转录9。多项研究报告称，肿瘤组织中的乳酸化水平显著高于邻近组织，这与不良预后相关10,11。作为糖酵解的最终产物，乳酸可以通过乳酸化影响糖酵解途径，调节关键糖酵解基因的表达并导致小胶质细胞功能障碍<12, 13, 14>。事实上，组织中高浓度乳酸的积累可能导致乳酸酸中毒，进一步放大局部免疫反应和代谢压力。关于自身免疫性疾病的研究表明，组织微环境中乳酸的积累是炎症疾病的典型特征，而乳酸诱导的代谢重编程（尤其是乳酸化修饰）是RA患者淋巴滑膜炎的主要特征，并已成为慢性炎症疾病的潜在治疗靶点<16>。SLE、RA和其他自身免疫性疾病与SS的共存表明它们可能存在共同的病理机制。
自噬是一种类似于凋亡或衰老的细胞状态，通过清除受损或衰老的细胞器来维持细胞稳态17。最近的研究揭示了自噬与促炎细胞因子调节之间的联系18。某些研究将与自噬级联反应相关的基因确定为自身免疫性疾病的潜在风险因素19,20。本研究探讨了高乳酸微环境对腺上皮细胞中组蛋白乳酸化位点修饰及自噬功能的影响。
组织样本
2023年，我们从上海第九人民医院口腔外科收集了15名SS患者和15名健康志愿者的唇腺组织和peripheral blood样本。所有参与者在样本采集前均签署了知情同意书。本研究获得了上海第九人民医院伦理委员会的伦理批准（YBKB202212）。患者级别的临床特征见补充表S1。
SS患者的唾液腺中乳酸和组蛋白乳酸化水平异常升高
我们使用临床库中的样本从SS患者和健康个体的peripheral blood中分离出免疫细胞亚型，并通过Western blot分析确定了各组之间的组蛋白乳酸化水平。分析结果显示没有显著差异（补充图S1 A & B）。CD4和Pan-Kla共染色显示，组蛋白乳酸化信号主要定位于腺上皮细胞，而CD4+ T细胞中的乳酸化信号非常有限
讨论
近年来，关于SS发病机制的研究主要集中在免疫细胞的异常激活和浸润上<28, 29, 30, 31>。作为唾液腺组织的主要成分，腺上皮细胞对于维持免疫耐受性和对抗自身抗原至关重要<32>,33。免疫细胞浸润后导致的腺体组织破坏和功能障碍与异常信号转导密切相关
作者贡献
陈长宇、尹俊豪和徐家宝构思并设计了这项研究；陈长宇和尹俊豪制定了研究方法，撰写、审阅并修订了论文；朱汉义、叶磊和马新怡获取、分析并解释了数据并进行了统计分析；王希军、刘一民、周浩楠和赵若文收集了临床数据；傅家耀和郑凌雁提供了技术和材料支持。所有作者均阅读并批准了最终版本数据可用性声明
本文报告的原始序列数据已存储在中国国家生物信息中心/北京基因组研究所的国家基因组数据中心（Genomics, Proteomics & Bioinformatics 2025）的基因组序列档案库（Nucleic Acids Res 2025）中（GSA-Human: HRA016194），可公开访问：https://ngdc.cncb.ac.cn/gsa-human。资金支持
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号82201086、82370976）、中国博士后科学基金会（2022M722113）和上海市科学技术委员会阳帆计划（22YF1422100）的资助。伦理批准和参与同意
涉及人类参与者的研究经过了上海交通大学医学院伦理委员会的审查和批准（批准编号YBKB202212）。所有参与者在纳入研究前均签署了书面知情同意书。动物研究方案也经过了同一伦理委员会的审查和批准（批准编号SH9H-2022-A915-1），确保了研究的全面伦理监督。手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的使用
在准备本研究过程中，作者使用了ChatGPT进行初步的语言润色。使用该工具后，作者根据需要审阅和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。
