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审阅︱刁爱坡
责编︱王思珍
自噬-溶酶体途径（autophagy-lysosomal pathway，ALP）是一种由溶酶体介导的细胞内成分降解过程，并在清除蛋白聚集体和受损细胞器方面发挥关键作用[1]。越来越多的证据表明，ALP的损伤与包括阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）在内的神经退行性疾病的发病机制密切相关。在AD患者的大脑中，ALP功能缺陷会导致淀粉样β（amyloid-β，Aβ）和磷酸化tau（p-tau）的积累。相反，激活ALP能够有效促进Aβ和p-tau聚集物的清除[2, 3]。因此，靶向激活ALP介导的蛋白聚集体及受损细胞器的清除，成为一种有前景的AD防治策略。作为ALP的主要调控因子，转录因子TFEB通过与CLEAR（Coordinated Lysosomal Expression and Regulation）基序结合，促进多个参与自噬和溶酶体功能的基因表达，从而调控溶酶体的发生和自噬的诱导[4]。因此，利用小分子激活剂调节TFEB的活性，以增强细胞保护性ALP的功能，可能成为一种有效的AD治疗方法。然而，目前有效的TFEB激活剂仍较为稀缺，其在AD等神经退行性疾病中的治疗效果尚不明确。近期，天津科技大学刘振兴/刁爱坡课题组在Journal of Biological Chemistry 上发表了题为“TFEB agonist clomiphene citrate activates the autophagy-lysosomal pathway and ameliorates Alzheimer's disease symptoms in mice”的文章。该研究表明，枸橼酸氯米芬（clomiphene citrate, CC）能够激活神经细胞中转录因子TFEB及自噬-溶酶体途径。在阿尔茨海默病（AD）小鼠模型研究中，枸橼酸氯米芬的干预促进了Aβ斑块的清除，并改善了APP/PS1小鼠的认知功能。作用机制研究表明，枸橼酸氯米芬诱导的TFEB激活是通过促进其乙酰化修饰来实现的。这些发现为理解枸橼酸氯米芬作为新型TFEB激动剂及其在AD治疗中的潜在应用提供了依据。该研究旨在探究小分子化合物枸橼酸氯米芬（clomiphene citrate, CC）是否能够通过激活TFEB促进自噬-溶酶体降解途径，从而改善AD小鼠的认知功能。作者首先利用PC12和SH-SY5Y神经细胞系，通过Western blot等方法检测CC对TFEB核定位及下游自噬-溶酶体相关基因表达的影响，同时通过原代小胶质细胞评估CC对Aβ蛋白聚集物的清除功能。其次，利用APP/PS1 AD小鼠模型，通过莫里斯水迷宫和旷场实验评估CC对AD小鼠认知功能的改善作用，同时检测脑组织中Aβ斑块沉积、炎症因子水平及TFEB下游基因的表达情况。最后，使用分子对接和免疫沉淀等技术解析CC促进TFEB激活的分子机制。1.CC通过激活转录因子TFEB促进自噬-溶酶体降解途径
作者通过荧光显微镜和Western Blot检测发现，CC能够显著促进神经细胞系（PC12、SH-SY5Y）中TFEB的核转移（图1）。同时，CC处理增加了细胞中自噬-溶酶体相关蛋白的表达，而敲低TFEB则明显抑制了这些蛋白的表达（图2 A-E）。此外，CC激活小胶质细胞自噬并促进对Aβ聚集体的降解，CC处理有效激活了脑组织中的细胞自噬（图2 F-H）。以上结果表明，CC通过激活TFEB增强自噬-溶酶体通路的活性，并提高小胶质细胞对Aβ聚集体的清除能力。2.CC改善AD小鼠的认知功能
作者使用APP/PS1双转基因小鼠作为AD模型，评估CC的体内治疗效果。莫里斯水迷宫检测结果显示，CC干预后，AD小鼠的逃避潜伏期显著缩短，目标象限的停留时间和平台穿越次数明显增加（图3 A-E）。在旷场实验中，CC处理也显著增加了AD小鼠在中央区域的停留时间和总路程（图3 F-H）。以上研究结果表明，CC处理改善了AD小鼠的认知障碍，并缓解了其焦虑情绪。生化检测显示，CC处理后，AD小鼠脑组织中Aβ斑块的沉积显著减少，自噬相关蛋白水平显著升高（图4 A-C）。此外，CC还降低了AD小鼠脑组织中炎症小体NLRP3和促炎因子TNF-α的水平，并增加了抗炎因子IL-10的水平（图4 B-E）。以上数据表明，CC通过激活脑组织中的细胞自噬促进了对Aβ斑块的清除，并减少炎性反应，从而改善了AD小鼠的病理状态。3.CC激活TFEB的分子机制
TFEB的转录激活受多种机制调控，其中研究最为透彻的包括mTORC1和AMPK激酶介导的磷酸化修饰。作者在先前的实验中已证明，CC诱导的TFEB核易位与其磷酸化修饰无关。本研究结果显示CC诱导的TFEB核转移受其乙酰化修饰调控（图5 A）。CC与锌依赖性去乙酰化酶（HDACs）相互作用，特别是HDAC2，促进了乙酰转移酶ACAT1与TFEB的互作，进而稳定TFEB的乙酰化修饰状态（图5 B-E）。此外，定点突变实验证实TFEB上的K103位点为特定乙酰化修饰位点，该位点的突变显著抑制了CC诱导的TFEB乙酰化和核转移（图5 F-G）。这些结果表明，CC为HDACs的潜在抑制剂，CC通过稳定TFEB的乙酰化修饰来促进其核转移。图5. CC通过抑制去乙酰化酶（HDACs）促进TFEB乙酰化修饰与核转移综上所述，该研究通过分子生物学和动物行为学等实验验证了CC抗AD的作用机制：CC通过促进TFEB的乙酰化修饰，增强了细胞自噬-溶酶体功能，并促进小胶质细胞对Aβ聚集体的清除。AD小鼠模型研究表明，CC能够通过激活自噬-溶酶体途径促进Aβ的降解，从而改善APP/PS1小鼠的认知障碍和脑组织中的炎性反应。因此，CC可作为防治AD的潜在药物。（1）进一步深化对CC作为TFEB激活剂的药理学特性和作用机制的研究。
（2）探索TFEB-自噬-溶酶体通路与其他信号通路的交互作用，研究其在不同疾病背景下的调控网络，以期更全面地理解该通路在疾病发生和发展中的作用机制，为精准医疗和个性化治疗提供科学依据。
原文链接：DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbc.2024.107929转载须知：“逻辑神经科学”特邀稿件，且作者授权发布；本内容著作权归作者和“逻辑神经科学”共同所有；欢迎个人转发分享，未经授权禁止转载，违者必究。
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