肺泡上皮细胞（AECs）是维持肺功能稳定的重要细胞[1]，也是肺衰老的主要靶细胞。AECs衰老是许多慢性肺部疾病的共同病理机制。单细胞转录组分析揭示了特发性肺纤维化患者肺部存在大量衰老AECs [2]。消除衰老细胞可抑制肺纤维化[3]。因此，靶向衰老AECs对于治疗年龄相关性慢性肺疾病至关重要。
该研究探讨了环氧二十碳三烯酸（EETs）在抗AECs衰老中的作用，发现EETs可通过Trim25增强Keap1泛素化降解，促进Nrf2入核发挥抗氧化作用，进而抑制内质网应激（ERS），减轻AECs衰老。该研究创新性提出EETs可作为一种新型内源性抗衰老物质，为防治年龄相关慢性肺部疾病提供新思路。
为了阐明衰老AECs中EETs的变化，作者采用BLM、H2O2或阿霉素体外建立衰老AECs模型[4, 5]。LC-MS/MS显示衰老的MLE12细胞中14,15- EET含量降低（图1A-B）。在衰老的MLE12细胞中，EETs合成酶Cyp2j6 mRNA增加，而表达丰度最高的Cyp2j9 mRNA没有变化（图1C-D）。而EETs降解酶sEH蛋白表达显著增加，并与p16和γH2AX的表达呈正相关（图1E-H）。
图1 AECs衰老与EETs含量降低相关
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
进一步采用sEH抑制剂TPPU、过表达CYP2J2或外源性EETs处理MLE12细胞，观察到不同手段增加胞内EETs均可显著减少β-gal阳性细胞数量及衰老相关蛋白的表达（图2A-N），同时发现14,15-EET可降低BLM诱导的MLE12细胞的SASP组分Tnf-α、Il-1β、Il-8、Mcp1和Mmp12的mRNA表达（图2O）。这些结果提示EETs具有减轻AECs衰老的作用。
图2 增加EETs可减缓AECs衰老
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
ERS是细胞衰老不可或缺的机制之一[6]。作者发现在BLM处理的MLE12细胞中ERS增强。Ad-CYP2J2（图3A-B）、TPPU（图3C-D）或外源性EETs（图3E-F）可降低衰老MLE12细胞中ERS相关XBP1s和ATF6蛋白的表达，使用ERS诱导剂衣霉素（TM）激活ERS可以消除外源性EETs和TPPU的抗衰老作用（图3G-L）。表明EETs可通过抑制ERS缓解AECs的衰老。进一步作者发现EETs通过Nrf2发挥抗氧化作用（图4A-C）。在抑制Nrf2后，EETs减缓AECs衰老及减轻ERS的作用被消除（图4C-E）。表明EETs通过Nrf2发挥抗氧化作用，从而减轻AECs的ERS和衰老。
图3 EETs通过抑制ERS减缓AECs衰老
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
图4 EETs通过Nrf2发挥抗氧化作用减缓AECs的ERS和衰老
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
Keap1是Nrf2的负调控因子，可以与Nrf2形成聚合物，阻止Nrf2进入细胞核[7]。作者为了进一步探讨EETs促进Nrf2入核及表达是否与Keap1有关。通过Real-time PCR及Western blot等系列实验发现14,15-EET通过促进Keap1泛素化降低衰老MLE12细胞中Keap1蛋白水平（图5A-D）。并且进一步发现EETs可通过上调E3泛素连接酶Trim25的表达，促进Keap1泛素化（图5E-I，图6），减缓AECs衰老（图7）。
图5 EETs可增加Keap1泛素化水平和E3泛素连接酶Trim25的表达
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
图6 EETs通过Trim25泛素化Keap1促进Nrf2入核
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
图7 EETs通过Trim25/Keap1/Nrf2轴抑制ERS，减缓AECs衰老
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
基于以上研究，作者认为EETs可以减缓AECs的衰老。那么EETs能否减轻肺衰老及年龄相关肺纤维化呢？因此作者首先采用D-gal诱导小鼠早衰模型[8, 9]，采用TPPU抑制EETs降解酶sEH（图8A）。结果发现TPPU抑制EETs降解可以减轻D-gal诱导的小鼠肺衰老（图8B-J）。进一步在D-gal诱导的衰老小鼠基础上使用低剂量BLM（0.5 mg/kg，该剂量的BLM在年轻小鼠中未引起显著的肺纤维化）诱导衰老小鼠肺纤维化，发现TPPU治疗的衰老小鼠对BLM诱导肺纤维化的易感性降低（图9）。表明抑制EETs降解可减轻衰老小鼠实验性肺纤维化。
图8 抑制EETs降解可减轻D-gal诱导的小鼠肺衰老
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
图9 抑制EETs降解可减轻衰老小鼠实验性肺纤维化
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
图10 EETs减缓肺泡上皮细胞衰老机制图
（图源：CY Zhang et al., Redox biology, 2023）
综上所述，本研究发现EETs通过Trim25泛素化降解Keap1，并促进Nrf2核转位，从而发挥抗氧化作用，抑制ERS，减缓AECs衰老（图10），并且发现TPPU抑制EETs降解酶sEH可显著降低早衰小鼠对BLM诱导的肺纤维化的易感性。该研究创新性提出EETs可作为一种新型内源性抗衰老物质，为防治年龄相关慢性肺部疾病提供新思路。然而，14,15-EET如何促进Trim25表达尚不清楚。EETs是否通过与细胞膜上的胞内受体PPARγ、PPARα或G蛋白偶联受体40结合，或调节酪氨酸激酶活性，或与炎症因子相互作用，发挥胞内生物学效应仍有待进一步探索。
