闭合蛋白Occludin在脂联素/APPL1信号轴血管内皮保护中的作用及机制研究

20251216

卫生和社会工作

本课题组围绕脂联素信号通路介导的血管内皮保护机制，已在 Occludin 相关研究中积累了扎实且系统的前期转化基础。通过对健康人群与糖尿病患者血浆样本的检测，证实糖尿病患者血浆 Occludin 水平显著升高，并与脂联素水平呈显著负相关，为 Occludin 作为糖尿病血管并发症潜在生物标志物提供了直接的人群证据。在动物层面，团队构建了内皮细胞特异性 Ocln 敲低的 2 型糖尿病小鼠模型，系统阐明了 Occludin 在糖尿病状态下介导脂联素血管保护效应的关键作用，明确其在促进血管再生、抑制内皮细胞凋亡及维持血管功能完整性中的核心地位。进一步研究发现，外源性 Occludin 重组蛋白可显著改善糖尿病相关血管内皮功能障碍，提示其具备明确的干预和治疗转化潜力。在机制层面，本团队首次揭示脂联素 / APPL1 信号轴通过 Foxo1 依赖的转录调控及 Tyr467 位点磷酸化介导的翻译后修饰双重机制精细调控 Occludin 稳态，为靶向调控 Occludin 的药物开发和干预策略设计提供了清晰的分子靶点与作用路径。上述从人群样本、动物模型到干预验证的系统研究，为 Occludin 相关诊断标志物开发及糖尿病血管并发症靶向治疗的进一步转化奠定了坚实的实验与理论基础。

为推动 Occludin 相关研究成果向临床应用和产业化方向转化，本项目在后续实施过程中亟需多方协同合作。在技术开发层面，需联合具有生物标志物检测产品研发经验的企业或转化平台，共同推进基于 Occludin 的标准化检测方法优化、质量控制体系建立及潜在诊断产品的工程化开发。在治疗干预方向，拟与具备重组蛋白、小分子药物或靶向递送体系研发能力的科研或产业团队合作，围绕脂联素 / APPL1–Occludin 信号轴开展靶向干预策略的筛选、优化与安全性评估。此外，项目还需依托成熟的技术转移与知识产权管理平台，在专利布局、成果评估及转化路径设计等方面提供支撑，以加速研究成果从实验室向临床和产业应用的有效衔接。

可国（境）内外转让

基于本课题已明确的 Occludin 在糖尿病血管内皮损伤中的关键作用及其清晰的分子调控机制，相关研究成果具备良好的转化前景和应用价值。首先，在疾病早期识别与风险评估方面，血浆 Occludin 具有检测手段成熟、重复性良好的优势，可望发展为糖尿病血管并发症的潜在生物标志物，用于患者血管损伤风险分层及疗效动态监测，从而提升临床精准管理水平。其次，在治疗干预层面，围绕脂联素 / APPL1–Occludin 信号轴的靶向调控策略，为糖尿病血管并发症提供了新的干预思路，尤其是基于 Occludin 稳态调控的重组蛋白或小分子干预手段，有望改善现有治疗对血管内皮保护不足的问题。进一步地，本研究明确了 Foxo1 及 Occludin Tyr467 位点磷酸化等关键可靶向节点，为后续药物筛选和结构优化提供了明确方向。总体而言，项目的实施有望推动糖尿病血管并发症从“被动治疗”向“早期识别与靶向干预”转变，在提高患者预后、降低并发症发生率和医疗负担的同时，也为相关诊断产品和治疗策略的研发提供持续的技术储备与潜在产业价值。

北京市自然科学基金项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

Occludin 作为紧密连接的核心组成成分，不仅是急性缺血性疾病诊断的潜在标志物，更在糖尿病血管病变的病理生理过程中扮演关键角色。已知 Occludin 是脂联素信号通路调控的下游靶基因，但其在糖尿病状态下的表达特征、血管保护作用及具体调控机制尚未明确，本课题组针对上述科学问题开展系统性基础分子病理生理研究，取得如下核心成果： 1. 明确糖尿病患者血浆 Occludin 的水平及关联性：通过 Western blot 与 ELISA 技术联合检测健康人群与糖尿病患者血浆 Occludin 浓度，证实糖尿病患者血浆 Occludin 水平显著升高；进一步相关性分析发现，血浆 Occludin 水平与脂联素浓度呈显著负相关。 2． 阐明 Occludin 在糖尿病血管内皮损伤中的保护作用：构建 EC-AAV9 shRNA 介导的内皮特异性 Ocln 敲低小鼠模型，经 12 周高糖高脂饮食诱导建立 2 型糖尿病模型，实验证实 Occludin 可介导脂联素的血管保护效应，具体表现为促进糖尿病状态下的血管再生、抑制血管内皮细胞凋亡；此外，外源性 Occludin 重组蛋白可有效改善糖尿病相关血管内皮功能障碍，为开发糖尿病血管并发症的靶向干预策略提供了实验基础。 3. 揭示脂联素 / APPL1 信号轴调控 Occludin 表达的双重分子机制：从转录调控与翻译后修饰两个层面深入探究调控机制，结果显示：①转录层面，Foxo1 是脂联素 / APPL1 信号轴调控 Occludin 表达的关键转录因子；②翻译后修饰层面，脂联素 / APPL1 信号轴通过抑制泛素 - 蛋白酶体途径减少 Occludin 降解，且质谱分析证实脂联素可促进 Occludin Tyr467 位点发生磷酸化，该位点磷酸化在抑制 Occludin 泛素化降解过程中发挥关键作用。动物实验进一步验证，转录调控与翻译后修饰通路共同参与介导脂联素的抗血管内皮凋亡及促血管生成效应。 综上，本研究首次阐明脂联素通过 “转录调控（Foxo1 依赖）- 翻译后修饰（Tyr467 磷酸化介导的泛素化降解抑制）” 双重机制调控 Occludin 表达，进而维持糖尿病状态下血管内皮的结构与功能完整性，为深入理解糖尿病血管并发症的发病机制提供了新的理论视角。