IF13.0!东北农业大学用分子对接“干湿结合”拿下一区高分TOP!

🧬首次揭示GPX3/PIG3轴在硒缺乏诱导Th17分化中的关键作用

✔️硒缺乏下调GPX3蛋白表达，进而抑制PIG3活性，导致Th17异常分化。

✔️GPX3与PIG3存在直接蛋白互作，并在细胞内共定位。

🧬阐明“线粒体自噬障碍→mtDNA释放→免疫激活”的新机制

✔️硒缺乏或GPX3敲低导致：

线粒体氧化磷酸化受损

线粒体融合-裂解失衡(Mfn1/2↓，Drp1↑)

自噬流阻断(p62积累、LC3II升高)

mtDNA泄漏，激活cGAS-STING通路

✔️PIG3过表达可部分逆转上述变化。

🧬为硒缺乏相关免疫疾病提供潜在治疗靶点

✔️干预GPX3/PIG3轴，恢复线粒体自噬，清除泄漏mtDNA，可能成为治疗Th17介导的自身免疫病的新策略。

🧬跨物种保守性提示人类疾病研究价值

✔️猪与人类GPX3和PIG3的氨基酸序列相似性分别达81.28%和88.76%，提示该调控机制可能在人类中保守。

随后，对缺硒猪脾进行的RNA测序显示，在对照组与−Se组之间共有1521个差异表达基因，其中913个上调，608个下调(图1b)。这些差异表达基因的分布如图1c所示。

为了研究硒缺乏对猪脾组织中CD4 T细胞亚群的影响，我们通过免疫荧光评估了Th1、Th2和Th17细胞标志物IFN-γ、IL-4和IL-17A的表达。与对照组相比，硒缺乏的脾组织中IL-17A荧光强度明显增加，而IFN-γ和IL-4的强度下降(图2a)。

硒缺乏通过降低GPX3

活性下调PIG3蛋白表达

03

我们检测了猪脾组织中GPX3和PIG3的表达。如图3a–b所示，GPX3的mRNA表达在缺硒组织中增加，而其蛋白水平下降。

图3 硒缺乏通过靶向GPX3调控PIG3

相比之下，PIG3的mRNA和蛋白表达均明显降低。与此一致，体外实验显示缺硒导致猪脾淋巴细胞中GPX3和PIG3的mRNA及蛋白表达均下降(图3c–d)。

硒缺乏通过GPX3靶向

PIG3降低抗氧化能力

并诱导线粒体功能障碍

04

如图4c所示，硒缺乏增加了脾脏中活性氧、4-HNE和H2O2的水平，而抗氧化酶活性及总抗氧化能力明显降低。

图4 PIG3过表达缓解GPX3敲低引起的氧化应激并恢复线粒体功能

同样，低GPX3表达增加了脾淋巴细胞中的ROS、H2O2和线粒体ROS水平，同时伴随着抗氧化酶活性和总抗氧化能力的下降。

硒缺乏通过GPX3靶向PIG3

诱导的线粒体自噬通量阻滞，

导致线粒体动力学失衡

05

我们从多方面评估了线粒体动力学。透射电子显微镜显示，与Con组相比，−Se组的线粒体数量明显增加，同时伴有线粒体分裂和线粒体自噬(图5a)。

图5 PIG3过表达缓解GPX3敲低引起的线粒体融合与分裂失衡

这些结果清楚地表明，GPX3敲低不影响自噬的启动，但特异性地破坏了自噬体与溶酶体之间的融合步骤，从而导致完整自噬通量的中断。值得注意的是，在PIG3过表达处理后观察到了mCherry信号恢复(图6g)。

图6 PIG3恢复由GPX3敲低引起的线粒体自噬流阻断

硒缺乏通过GPX3-PIG3

轴诱导线粒体DNA泄漏

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为了研究在此过程中线粒体DNA稳态是否受到影响，我们评估了mtDNA的释放。首先，我们观察到硒缺乏和GPX3敲低增强了猪脾脏线粒体转录因子A的荧光强度(图7a和图7f)。

图7 PIG3过表达缓解GPX3敲低诱导的mtDNA泄漏

此外，PicoGreen染色显示，在GPX3敲低的淋巴细胞中，DNA与线粒体荧光的重叠减少，直接表明mtDNA漏入细胞质中(图7g)。