《Cellular Signalling》：OSBPL2 deficiency impaired autophagy and induced apoptosis in auditory cells via AMPK-TFEB signalling pathway
编辑推荐：
王小阳|李天奇|江金雷|卢亚杰|陈志斌|庞秀红|邢广倩|曹欣|魏斤军|姚军
中国南京医科大学基础医学院医学遗传学系
摘要
OSBPL2 被确定为导致常染色体显性非综合征性听力损失的致病基因。先前的研究表明，OSBPL2 介导的 AMPK 信号传导对内耳中的胆固醇稳态至关重要
王小阳|李天奇|江金雷|卢亚杰|陈志斌|庞秀红|邢广倩|曹欣|魏斤军|姚军
中国南京医科大学基础医学院医学遗传学系
摘要
OSBPL2 被确定为导致常染色体显性非综合征性听力损失的致病基因。先前的研究表明，OSBPL2 介导的 AMPK 信号传导对内耳中的胆固醇稳态至关重要。AMPK 是激酶级联反应的下游成分，是自噬、代谢、细胞生长和凋亡等过程的关键调节因子。此外，OSBPL2 缺乏可能导致听觉细胞中的自噬功能障碍，这说明 OSBPL2 介导的 AMPK 信号传导在自噬中可能发挥重要作用。在本研究中，我们对 Osbpl2 基因敲除小鼠和 Osbpl2 基因下调的 HEI-OC1 细胞中的自噬功能进行了分析。结果表明，OSBPL2 缺乏通过抑制 AMPK-TFEB 信号传导来损害自噬，从而导致听觉细胞中脂滴异常积聚和凋亡，这一现象可以通过海藻糖处理部分逆转。本研究揭示了 OSBPL2 对听觉细胞自噬的影响，并有助于阐明 OSBPL2 突变导致听力损失的发病机制。
引言
氧甾醇结合蛋白样 2（
OSBPL2）属于 OSBP 相关蛋白（ORP）家族，参与多种生物过程，包括脂质代谢、囊泡运输、信号转导、自噬和肌动蛋白依赖的细胞骨架调节 [1], [2]。在我们之前的研究中，发现 OSBPL2 突变是常染色体显性非综合征性听力损失（DFNA67，OMIM:
616340）的遗传原因。然而，OSBPL2 突变导致听力损伤的病理机制尚未完全阐明。OSBPL2 定位于小鼠耳蜗螺旋管的结构中，如基底膜（BM）、螺旋神经节（SG）和血管纹（SV），可能在维持听觉功能中起重要作用 [3]。我们的先前研究发现，OSBPL2 缺乏的 Pama 微型猪表现出进行性听力损失，伴有耳蜗毛细胞（HCs）的退化和凋亡 [4]。研究发现，OSBPL2 缺乏会激活耳蜗炎症，破坏 SV 中的紧密连接蛋白，导致耳蜗血流屏障受损和 SV 漏漏 [5]。OSBPL2 缺乏还抑制 Rho/ROCK2/p-ERM 信号传导，并损害听觉细胞中的肌动蛋白细胞骨架调节 [6]。此外，还发现 OSBPL2 介导的 AMPK 信号传导在听觉细胞中的胆固醇生物合成和 ROS 生成中具有调节作用 [7]。最近的研究表明，突变的 OSBPL2 在细胞内积聚并与自噬蛋白结合，导致内溶酶体稳态受损和自噬功能障碍 [8]。这些发现表明，OSBPL2 缺乏可能通过多种机制对听觉功能产生病理影响，具体取决于细胞或亚组织的具体情况。
在哺乳动物中，耳蜗的机械感觉毛细胞（HCs）将声波转换为电信号，这些信号传送到大脑的听觉中枢，从而产生听觉 [9]。遗传因素、衰老、噪音损伤、耳毒性药物以及自噬功能障碍都可能导致耳蜗毛细胞病变，进而引起听力损失 [10], [11], [12]。自噬是一种动态的细胞防御和自我保护机制，是细胞清除有毒和有害物质的有效方式 [13]。已知功能失调的自噬与多种重大疾病的发病机制密切相关，如神经退行性疾病、2 型糖尿病、动脉粥样硬化和克罗恩病 [14], [15], [16]。在听觉系统中，自噬对耳蜗发育和听觉维持至关重要，包括毛细胞的功能。有研究表明，Atg7 依赖的自噬紊乱会导致小鼠的电动力学障碍、外毛细胞丢失和听力损失 [17]。miR-34a 的激活可以下调 ATG9A，抑制自噬通量并促进耳蜗细胞死亡 [18]。这些发现表明，自噬功能障碍可能是毛细胞病变的原因，并可能导致听觉功能障碍。
在本研究中，使用 Osbpl2 基因敲除（KO）小鼠和 Osbpl2 基因下调的 HEI-OC1 细胞来探讨 OSBPL2 在调节听觉细胞自噬中的潜在作用。我们的研究发现，OSBPL2 缺乏通过抑制 AMPK-TFEB 信号传导来损害自噬，并诱导听觉细胞凋亡。这项工作有助于更深入地理解 OSBPL2 的生物功能以及其与 DFNA 相关的病理机制。
章节摘要
动物
Osbpl2 基因敲除（Osbpl2-KO）小鼠和年龄匹配的野生型（Osbpl2-WT）对照组来自 C57BL/6J 背景（Cyagen Biosciences, 中国），该品系广泛应用于耳科学和听觉研究。所有小鼠均是在南京医科大学的动物设施中饲养的。实验中使用的小鼠均按照先前报道的条件进行饲养 [19]，可获取新鲜水和标准啮齿动物饲料。所有动物实验均获得了批准
RNA 测序分析
通过 RNA 测序分析研究了 Osbpl2 对小鼠耳蜗转录组的影响。基因本体（GO）分析显示，与 Osbpl2 相关的生物过程主要集中在胆固醇生物合成和脂质运输（图 1A）。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析表明，Top 10 个富集通路中有多个与脂质代谢和自噬相关，其中 AMPK 信号通路也是一个重要通路
讨论
自从 OSBPL2 被确定为 DFNA 病因基因（DFNA67）以来，它受到了广泛关注。先前的研究表明，OSBPL2 参与多种生物过程，包括信号转导、囊泡运输和脂质代谢 [1], [2]。值得注意的是，OSBPL2 具有多效性，并在多种信号通路中发挥关键调节作用 [5], [6], [7], [19]，具体取决于细胞或亚组织的具体情况。
结论
总之，本研究表明，OSBPL2 介导的 AMPK-TFEB 信号传导参与听觉细胞中自噬的调节，这对维持听觉可能起着关键作用。这些发现为了解 OSBPL2 缺乏在听觉细胞中的发病机制提供了深入见解，并为 DFNA 的潜在治疗方法提供了理论依据。
CRediT 作者贡献声明
王小阳：撰写 – 原稿撰写，实验研究。李天奇：撰写 – 原稿撰写，实验研究。江金雷：结果验证，数据分析。卢亚杰：结果验证，数据分析。陈志斌：结果验证，数据分析。庞秀红：资源提供，方法学设计。邢广倩：资源提供，方法学设计。曹欣：资源提供，方法学设计。魏斤军：撰写 – 审稿与编辑，项目监督，概念框架制定。姚军：
资助
本研究得到了 国家自然科学基金（82071052）和 泰州临床医学院与南京医科大学合作项目（TZKY20250305）对 JY 的资助。
