自身免疫性葡萄膜炎是一类可致盲的炎症性眼病,白细胞向视网膜浸润是多数疾病亚型的核心病理特征,而视网膜血管内皮细胞活化、上调黏附分子以介导 T 细胞黏附与跨内皮渗出,是疾病启动的关键早期步骤。
2026年7月7日,重庆医科大学附属第一医院杨培增、陈玲研究团队在PNAS上发表了题为“Costunolide ameliorates autoimmune uveitis by targeting USP15 to suppress TNF-α-induced retinal endothelial inflammation”的研究论文。研究基于TNF-α 诱导的内皮细胞炎症模型筛选出具有显著抗炎活性的小分子化合物木香烃内酯(COS)。采用生物素标记的木香烃内酯通过HuProtTM20K人类蛋白组芯片鉴定其直接靶点蛋白。深入的机制研究发现,木香烃内酯靶向结合去泛素化酶USP15,抑制视网膜内皮细胞中USP15 依赖的 TRAF1 去泛素化过程,进而阻断 TNF 信号通路,从而缓解自身免疫性葡萄膜炎。(达吉特为该研究提供了木香烃内酯生物素标记、HuProtTM20K人类蛋白组芯片、Pull-down+MS技术服务)

01、基于细胞模型筛选萜类天然产物库,锁定抗内皮炎天然产物木香烃内酯
研究团队采用人视网膜微血管内皮细胞(HRMECs)模型,明确TNF-α对视网膜内皮细胞的促炎作用后(图1A-B),基于此炎症模型,对包含337种萜类化合物的天然产物库进行筛选。通过对ICAM-1 表达强度的归一化分析并排除细胞毒性后,发现木香烃内酯(COS) 在极低浓度下即可显著抑制 TNF-α 诱导的 ICAM-1 表达,且抗炎效果显著,从而被确认为后续研究的候选抗炎分子(图1C-D)。

图1 基于细胞模型筛选萜类天然产物库,锁定抗内皮炎天然产物木香烃内酯
02、木香烃内酯具有显著抗炎活性并可抑制TNF信号通路
在体内实验中,木香烃内酯连续给药可显著减轻实验性自身免疫性葡萄膜炎小鼠的结膜充血、血视网膜屏障渗漏及T 细胞浸润,且未见明显肝肾毒性(图2A)。机制研究方面,蛋白质组学结果显示,木香烃内酯的抗炎作用与抑制TNF 信号通路密切相关,特别是显著下调了 TNF 受体相关因子 1 (TRAF1) 的表达 ,证明木香烃内酯可能通过抑制TNF信号通路而发挥作用(图2B-D)。

图2 木香烃内酯具有显著抗炎活性并可抑制TNF信号通路
03、20K芯片筛选发现木香烃内酯的直接靶点是USP15
为寻找COS的直接作用靶点,研究团队利用生物素标记的木香烃内酯(Biotin-COS)通过HuProtTM20K人类蛋白组芯片进行靶点筛选,结果共鉴定出529个候选靶点(图3A-C)。KEGG通路分析显示主要富集于蛋白酶体相关通路(图3D),其中,USP15显示极强的结合信号(图3E)。随后,Pull-down-MS、分子对接以及MST实验进一步证实了COS与USP15的直接结合(图3F-I)。

图3 20K芯片筛选发现木香烃内酯的直接靶点是USP15
04、木香烃内酯靶向USP15促进TRAF1泛素化降解
在明确靶点后,研究进一步揭示了木香烃内酯的分子作用机制。USP15作为去泛素化酶(DUB),可催化TRAF1去泛素化。Co-IP结果显示,木香烃内酯可显著破坏炎症状态下 USP15 与 TRAF1 的相互作用,导致 TRAF1 的泛素化水平升高 。最后,结合分子动力学模拟与功能实验结果,证实木香烃内酯通过直接结合并抑制USP15的去泛素化活性,促进TRAF1泛素化依赖型降解,进而阻断TNF信号通路,发挥抗炎作用(图4A-D)。

图4 木香烃内酯靶向USP15促进TRAF1泛素化降解
总结与讨论
本研究发现萜类小分子木香烃内酯可抑制TNF-α 诱导的视网膜内皮细胞炎症,阻断致病性 T 细胞向眼内浸润,有效缓解疾病进展。进一步通过20K芯片等技术筛选证实USP15 是木香烃内酯的直接作用靶点,阐明了视网膜内皮细胞中 TNF-α–USP15–TRAF1 轴调控白细胞迁移的分子机制。
技术亮点-HuProtTM20K人类蛋白组芯片
在小分子化合物靶点筛选领域,HuProtTM人类蛋白微阵列芯片(20K人类蛋白组芯片)凭借其超高覆盖度和直接结合筛选模式,已成为药物靶点发现的重要技术。与基于细胞或组织样本的筛靶技术不同,20K芯片可锁定药物直接结合的靶点蛋白,有效避免细胞内蛋白复合物及间接结合蛋白的干扰。20K芯片覆盖了2万余种重组人蛋白,覆盖绝大多数已知功能蛋白、转录因子、酶类及信号通路关键分子,为后续机制研究提供丰富的研究切入点。
达吉特20K芯片客户文章:
凭借丰富的项目经验和专业的数据分析能力,达吉特20K人类蛋白组芯片筛靶服务已支持多项高质量科研成果发表,为客户机制研究和成果产出提供了有力支撑,部分客户成果如下:
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2.Hu M, Xu Y, Wang Y, et al. Gut microbial-derived N-acetylmuramic acid alleviates colorectal cancer via the AKT1 pathway. Gut. Published online February 27, 2025. doi:10.1136/gutjnl-2024-332891
3.Shao M, Zhang X, Sun J, et al. Saikosaponin b1 Attenuates Liver Fibrosis by Blocking STAT3/Gli1 Interaction and Inducing Gli1 Degradation. Exploration. 2766-8509.
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5.Chen L, Wu B, Mo L, et al. High-content screening identifies ganoderic acid A as a senotherapeutic to prevent cellular senescence and extend healthspan in preclinical models. Nat Commun. 2025;16(1):2878. Published 2025 Mar 24. doi:10.1038/s41467-025-58188-5
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20.Zhao B, Wu K, Sun D, et al. Elevated isatin ameliorates heart injury in patients with myocardial infarction after rehabilitation treatment-based metabolomics screening. Phytomedicine. 2025;148:157260. doi:10.1016/j.phymed.2025.157260

达吉特针对中药及小分子药物研究,建立了一套完整的技术服务体系:
1) 中药/复方的有效成分高标准鉴定/活性成分定量
2) 空间药物分布与空间代谢组
3) 小分子化合物批量标记(生物素/炔基/荧光)
4) 小分子钓靶(标记法):20K人类蛋白组芯片/ ABPP/竞争性化学蛋白组
5) 小分子钓靶(非标记法):DARTS /Lip-MS/ CETSA
6) 膜蛋白靶点筛选技术:SPIDER / MPA/GPCR膜蛋白芯片
7) 药物调控通路筛选:磷酸化抗体芯片/磷酸化蛋白组
8) SPR表面等离子共振(分子动力学)
9) 药-靶结合位点分析:HDX氢氘交换质谱、共价结合位点质谱
10) 高通量筛药:类器官筛药、高内涵筛药、GPCR抑制剂/激动剂筛选
11) 以靶找药:虚拟筛选+HSPR筛化合物库、SPR筛中药活性成分
相关文献
Gao Y, Li X, Dai L, et al. Costunolide ameliorates autoimmune uveitis by targeting USP15 to suppress TNF-α-induced retinal endothelial inflammation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2026;123(28):e2533845123. doi:10.1073/pnas.2533845123