2024年12月11日，浙江大学丁佩惠和王慧明研究团队在《Autophagy》（IF=146）上发表了题为“USP4缺失导致的RAB7A泛素化损害自噬体-溶酶体融合并加剧牙周炎”的研究论文。

研究背景

作者通过对临床牙龈样本进行转录组学和组织学分析，发现自噬过程中的关键蛋白RAB7A（小分子GTP酶）在牙周炎患者牙龈组织中的表达显著降低。进一步研究显示，RAB7A通过泛素化修饰调节自噬体与溶酶体的融合，从而影响炎症因子IL-1B的释放。去泛素化酶USP4在RAB7A的泛素化过程中扮演着重要的调控角色。这项研究揭示了USP4缺失导致RAB7A泛素化，进而影响正常的溶酶体运输和自噬体-溶酶体融合，显著促进了牙周炎的进展。

研究成果

1. 牙周炎患者牙龈中RAB7A表达降低，自噬水平受损

通过对正常牙龈组织和牙周炎患者牙龈组织中RAB7A的表达进行检测，结果显示牙周炎患者中RAB7A的表达显著低于正常组。为了评估牙周病中自噬过程的受损情况，作者检测了自噬相关指标SQSTM1和LC3的表达。发现牙周炎患者的牙龈组织中LC3-Ⅱ和SQSTM1的表达水平显著增加，表明自噬溶酶体的融合或降解受阻。

2. RAB7A激动剂ML098促进自噬并抑制牙周炎小鼠的牙槽骨流失

已有研究表明RAB7A介导的自噬体形成可以减轻内质网压力相关的神经炎症。为评估RAB7A下调对牙周炎发病机制的影响，作者建立了小鼠牙周炎模型，并腹腔注射RAB7A激动剂ML098。结果显示，ML098显著减轻了牙周炎小鼠的牙槽骨流失，同时提高了牙龈中的自噬活性。

3. RAB7A通过阻断巨噬细胞中的自噬体-溶酶体融合介导自噬受损

通过分析巨噬细胞中的自噬相关基因表达谱，作者发现与正常牙龈组织相比，参与自噬体-溶酶体融合的基因在牙周炎牙龈组织中显著减少。这表明牙周炎牙龈组织中的自噬损伤主要发生在融合阶段。

4. RAB7A活性被抑制后阻断自噬体-溶酶体融合

研究还发现，Pg刺激导致RAB7A的活性下降，进而影响自噬体与溶酶体的融合。通过使用不同浓度的RAB7A激动剂ML098和抑制剂CID-1067700，观察到RAB7A的活性调节直接影响自噬流和IL-1B的分泌成熟。

5. USP4通过调节RAB7A去泛素化促进自噬体-溶酶体融合

作者进一步探讨了Pg刺激后RAB7A活性被抑制的机制。研究发现去泛素化酶USP4在调节RAB7A泛素化中起着关键作用，USP4的缺失会导致自噬体与溶酶体融合的破坏，从而促进IL-1B的释放。研究表明，USP4功能缺失在牙周炎中与IL-1B表达增强相关联。

6. USP4的减少与牙周炎中IL-1B表达的增强有关

通过对健康捐赠者和严重牙周炎患者的牙龈组织进行免疫荧光染色和RNA-Seq分析，发现USP4的表达在牙周炎患者中显著降低，而IL-1B水平则显著升高。这些结果表明，USP4的表达与IL-1B的释放呈负相关，暗示USP4在牙周炎的发病机制中可能发挥保护作用。

总结

综上，该研究揭示了俄罗斯专享会284中的新机制：USP4功能缺失介导的RAB7A泛素化破坏了正常的溶酶体转运动力学，损害了自噬体与溶酶体的融合，并显著促进了牙周炎的进展。这一发现为牙周炎的新治疗策略提供了潜在方向。