2024年12月11日，浙江大学丁佩惠与王慧明研究团队在《Autophagy》（IF=146）期刊上发表了一项标题为“USP4去除导致RAB7A泛素化，损害自噬体与溶酶体的融合，加重牙周炎”的研究论文。研究者通过对临床牙龈样本进行转录组分析及组织学检测，发现自噬过程中的核心蛋白RAB7A（小分子GTP酶）在牙周炎患者的牙龈组织中显著下调。后续研究表明，RAB7A通过泛素化修饰调控自噬体与溶酶体的融合，从而影响炎症因子IL-1B的释放。而去泛素化酶USP4在RAB7A的泛素化过程中发挥了重要调控作用。本研究揭示USP4缺失引起RAB7A泛素化，妨碍正常的溶酶体运输和自噬体-溶酶体融合，显著促进牙周炎的进展。

在研究中，作者使用了汉恒生物提供的USP4 siRNA，在THP-1细胞中成功实现USP4基因的敲低，进一步深入研究其机制。

研究成果

1. 牙周炎患者牙龈中RAB7A表达下降，自噬水平受损

早期研究显示RAB7A在骨关节炎和非酒精性脂肪肝等炎症性疾病中表达降低。为此，研究者检测了正常牙龈组织与牙周炎患者牙龈组织中RAB7A的表达，WB结果显示，牙周炎患者的牙龈组织中RAB7A表达显著低于正常组织。此外，为评估牙周病中自噬是否受损，研究者通过WB分析自噬相关指标SQSTM1和LC3的表达。结果显示，与正常组织相比，牙周炎患者的牙龈组织中LC3-Ⅱ和SQSTM1的表达水平显著升高，说明自噬溶酶体融合受阻。

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减轻内质网压力相关的神经炎症，这表明RAB7A表达下调可能导致自噬受损，从而促进牙周炎的发生。为此，研究者构建了小鼠牙周炎模型，并腹腔注射RAB7A激动剂ML098。microCT分析结果显示，与对照组和ML098组相比，牙周炎组小鼠的牙槽骨流失加剧，而ML098显著减轻了牙槽骨的流失。

3. RAB7A通过阻断巨噬细胞中的自噬体-溶酶体的融合影响自噬

巨噬细胞在牙龈组织中起着关键的免疫调节作用。为深入探讨自噬受损的机制，作者分析了巨噬细胞中自噬相关基因的表达谱，发现RAB7A和VAMP8的表达显著下降，而ULK1则明显增加。这表明在牙周炎巨噬细胞中，自噬损伤主要发生在融合阶段，而非启动阶段。

4. RAB7A活性受到抑制后导致自噬体-溶酶体融合受阻

研究显示，自噬体和溶酶体在核周区域融合形成自噬溶酶体以降解内容物。作者检测了活性状态的RAB7A（GTP-RAB7A）与总RAB7A的表达情况，结果显示，Pg刺激组中GTP-RAB7A与总RAB7A的比例显著下降。通过不同浓度的RAB7A激动剂和抑制剂处理THP-1细胞，发现RAB7A调节自噬体与溶酶体的融合，而非调节自噬途径和自噬体形成。

5. USP4通过调节RAB7A去泛素化促进自噬体-溶酶体融合

研究进一步探讨了Pg刺激下RAB7A活性被抑制的机制，发现去泛素化酶USP4在RAB7A的泛素化中发挥重要作用。结果显示，USP4的去除导致了RAB7A对解剖和细胞转运的影响，增强了IL-1B的分泌。同时，在牙周炎患者牙龈组织中，USP4与IL-1B的表达呈负相关。

6. USP4的减少与牙周炎中IL-1B表达的增加关联

为探究USP4在牙周炎中的作用，研究者对健康个体与严重牙周炎患者的牙龈组织进行了研究，结果显示，牙周炎组中的USP4水平显著下降，且与IL-1B水平呈负相关。体内试验表明，USP4的过表达能够减轻牙周炎小鼠的牙槽骨丢失。

总结

本研究揭示，USP4功能缺失导致的RAB7A泛素化破坏了正常的溶酶体转运动力学，抑制自噬体与溶酶体的融合，显著促进了牙周炎的进展。这一新机制的发现为牙周炎的治疗策略提供了潜在方向。