2026年8月，浙江大学医学院附属第一医院等团队在Redox Biology（IF=16.2）上发表了题为"Novel mitophagy activator TJ0113 restricts cytosolic mtDNA to suppress ZBP1-driven inflammation in acute lung injury"的研究论文。研究揭示新型线粒体自噬激活剂TJ0113通过促进线粒体质量控制、限制胞质线粒体DNA（mtDNA）积累，从而对抗LPS诱导的急性肺损伤（ALI）。转录组分析鉴定ZBP1为受损肺中主要的胞质核酸传感器。胞质mtDNA积累触发肺泡巨噬细胞中ZBP1激活，导致坏死性凋亡（MLKL）和焦亡（GSDMD）信号。机制上，TJ0113以PINK1依赖性方式激活线粒体自噬，进而减少mtDNA释放来抑制ZBP1激活，ZBP1敲低可重现其保护作用。药理学清除mtDNA（EB）同样可减轻炎症表型。该研究将mtDNA-ZBP1轴确定为ALI下游炎症和功能障碍的关键连接点，并将TJ0113定位为靶向该轴的有前景的治疗候选药物。
欧易生物为本研究提供了单细胞测序（scRNA-seq）服务。
发表期刊：Redox Biology
影响因子：16.2
涉及的欧易生物服务产品：单细胞转录组测序（scRNA-seq）
急性肺损伤（ALI）/ 急性呼吸窘迫综合征（ARDS）以过度肺部炎症、肺泡毛细血管屏障破坏为特征，病死率高达 30%-50%，目前缺乏靶向发病机制的有效药物。线粒体功能紊乱是ALI 固有免疫激活的重要调控因素，损伤线粒体释放mtDNA 至胞质，作为损伤相关分子模式诱发炎症，但 ALI 中mtDNA 激活下游炎症感受器的关键调控节点尚不明确。线粒体自噬可选择性清除受损线粒体，减少mtROS与 mtDNA外泄，但LPS刺激下巨噬细胞的PINK1依赖性线粒体自噬会被抑制；新型线粒体自噬激活剂TJ0113已完成帕金森病Ⅱ期临床试验，虽已知具备抗炎活性，但其调控先天免疫的上游分子机制仍有待阐明。本研究聚焦肺泡巨噬细胞，解析 mtDNAZBP1炎症轴在ALI中的致病作用，证实TJ0113通过PINK1依赖的线粒体自噬限制胞质mtDNA累积，抑制ZBP1介导的坏死性凋亡与焦亡信号，区别于传统靶向下游炎症介质的治疗思路，为 ALI 提供上游靶向干预的新靶点与候选药物，为临床治疗急性肺部炎症提供实验依据。
Result1 TJ0113减轻LPS诱导的急性肺损伤并提高小鼠存活率
TJ0113可显著减轻LPS诱导的急性肺损伤，改善肺组织病理形态，降低肺损伤评分，减少血管渗漏和炎症因子释放，并显著提高ALI小鼠的存活率。
TJ0113处理后的ALI小鼠肺组织出血改变明显减轻（图1b）。H&E染色显示TJ0113显著减少LPS诱导的肺泡壁增厚、间质水肿和炎症细胞浸润（图1c、d）。
TJ0113显著降低BALF中总蛋白浓度，降低促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的浓度以及血清中IL-6水平，同时下调肺组织中Tnf、Il6和Mcpl的mRNA表达（图1e-i）。
生存实验中，连续7天每日给予TJ0113（10 mg/kg）显著提高LPS诱导ALI小鼠的存活率（图1j）。
图1 TJ0113显著减轻LPS诱导的小鼠急性肺损伤并提高存活率
Result2 药理学增强线粒体自噬可在体内恢复线粒体质量控制
TJ0113通过激活PINK1-Parkin介导的线粒体自噬，恢复受损肺组织的线粒体质量控制，减少线粒体氧化损伤，保护线粒体结构完整性。
scRNA-seq的GO富集分析显示，LPS显著抑制与线粒体成分、脂质转运、有丝分裂受体和线粒体动力学蛋白相关的基因特征，TJ0113治疗可逆转这一转录抑制（图2a）。
Western blot证实TJ0113增加LC3B-II/I比值，降低TOM20和TIM23蛋白水平，减少PINK1和Parkin的积累，表明PINK1-Parkin介导的线粒体自噬被激活。泛素化蛋白水平升高进一步支持这一结论。透射电镜显示TJ0113处理组自噬体数量显著增加（图2b-d）。
TJ0113显著抑制LPS诱导的ROS积累，并通过降低8-OHdG水平减轻线粒体DNA氧化损伤。定量电镜分析显示TJ0113增加线粒体数量、减少受损线粒体比例、增加嵴密度（图2e-i）。
图2 药理学增强线粒体自噬在体内恢复线粒体质量控制
Result3 限制胞质mtDNA泄漏可沉默ZBP1驱动的炎症信号
TJ0113通过限制胞质mtDNA泄漏，减少Z型核酸（Z-NA）积累，从而抑制ZBP1及其下游坏死性凋亡和焦亡炎症信号通路的激活。
免疫荧光共染色Z-NA和线粒体基质标记TOM20显示，LPS刺激后胞质中出现大量Z-NA信号，而TJ0113处理有效减少了胞质Z-NA积累（图3a）。
scRNA-seq分析显示，Zbp1是LPS刺激后上调最显著的基因（图3b）。Western blot证实LPS上调ZBP1表达，同时增加NLRP3、p-RIPK3、p-MLKL和GSDMD-N的水平，TJ0113处理可显著逆转这些变化（图3c、e）。免疫组化染色进一步证实TJ0113处理的肺组织中ZBP1表达显著降低（图3d、f）。
图3 限制胞质mtDNA泄漏沉默ZBP1驱动的炎症信号
Result4 单细胞转录组学鉴定肺泡巨噬细胞为TJ0113的主要靶细胞
scRNA-seq分析鉴定出12个细胞簇，TJ0113主要通过靶向肺泡巨噬细胞中Zbp1恢复线粒体功能并抑制炎症反应。
对Control、LPS和LPS+TJ0113三组小鼠肺组织进行scRNA-seq，细胞聚类为12个细胞簇，包括中性粒细胞、单核细胞巨噬细胞、肺泡巨噬细胞、成纤维细胞、T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞、上皮细胞、 mural细胞、内皮细胞和间皮细胞（图4a）。
Zbp1在肺泡巨噬细胞中Zbp1表达最高（图4b、c），LPS刺激后肺泡巨噬细胞中Zbp1表达显著上调，TJ0113处理可逆转这一变化。免疫荧光共染色ZBP1和巨噬细胞标记F4/80证实ZBP1主要定位于巨噬细胞（图4d、e）。
对肺泡巨噬细胞的GO富集分析显示，TJ0113处理后线粒体功能相关通路上调，而炎症反应相关通路下调（图4f、g）
图4 单细胞转录组学鉴定肺泡巨噬细胞为TJ0113的主要靶细胞
Result5 靶向线粒体自噬恢复肺泡巨噬细胞线粒体生物能量学并抑制氧化应激
在肺泡巨噬细胞中，TJ0113 通过激活线粒体自噬，修复线粒体生物能量代谢功能，抑制氧化应激损伤。
CCK-8实验确定8 μM为TJ0113的安全有效浓度。LPS刺激后，TJ0113以剂量依赖性方式增加LC3B-II/I比值，降低TOM20和TIM23水平。巴弗洛霉素A1（BafA1）溶酶体阻断实验证实TJ0113激活线粒体自噬流（图5a-d）。
Seahorse分析显示TJ0113保留LPS损害的基础呼吸、ATP产生和最大呼吸能力；JC-1染色显示恢复线粒体膜电位。（图5e-i）。
MitoSOX/DCHF探针显示减少线粒体和总细胞ROS。PINK1敲低消除TJ0113的线粒体自噬诱导和抗炎作用（图5j-k）。
图5 靶向线粒体自噬恢复肺泡巨噬细胞线粒体生物能量学并抑制氧化应激
Result6 TJ0113通过PINK1相关线粒体自噬减轻ZBP1驱动的炎症
TJ0113 依赖 PINK1 介导的线粒体自噬通路，抑制肺泡巨噬细胞内 ZBP1 及其下游炎症信号，发挥抗炎作用。
LPS 刺激 MH‑S 巨噬细胞可上调ZBP1，激活下游RIPK3、MLKL 磷酸化以及 GSDMD 剪切，同时诱导 NLRP3 表达；TJ0113 可剂量依赖性抑制上述 ZBP1 相关炎症通路活化（图 6a‑b）。
qRT‑PCR结果显示TJ0113能够下调Tnf、Il1b、Il6、Il18、Mcp1等促炎基因转录；RNA‑seq 提示，TJ0113可广泛抑制TNF、NF‑κB、IL‑17、NOD 样受体等炎症相关KEGG 通路（图 6c‑d）。
LPS会抑制PINK1表达，而 TJ0113可恢复PINK1水平；敲低 PINK1后，TJ0113诱导的线粒体自噬被阻断，其对ZBP1、p‑MLKL、GSDMD‑N的抑制效应消失，促炎因子mRNA水平重新升高，该现象在原代肺泡巨噬细胞中同样得到验证（图 6e‑g）。
敲低 ZBP1可以重现 TJ0113 的抗炎效果（图 6h）。
图6 TJ0113通过PINK1相关线粒体自噬减轻ZBP1驱动的炎症
Result7 线粒体自噬介导的胞质mtDNA清除抑制ZBP1激活
胞质 mtDNA 是激活ZBP1炎症轴的必需内源性配体，TJ0113依靠PINK1介导的线粒体自噬，减少胞质mtDNA 释放，进而抑制ZBP1激活。
构建 mtDNA 耗竭的巨噬细胞发现mtDNA 缺失后，LPS无法诱导ZBP1上调，下游p‑RIPK3、p‑MLKL、GSDMD‑N 的激活也被消除，Zbp1及促炎细胞因子mRNA表达显著下降（图7a-c）。
亚细胞组分分离qPCR与Z‑NA免疫荧光两种检测手段均证实，TJ0113 能够抑制LPS诱导的mtDNA胞质泄漏，减少胞质Z‑NA聚集（图7d‑e）。
敲低Zbp1可降低LPS刺激下胞质Z‑NA的积累（图7f‑g）。
敲低 PINK1 后，TJ0113抑制胞质mtDNA外漏、清除Z‑NA的能力基本消失（图7h‑i）。
图7 线粒体自噬介导的胞质mtDNA清除抑制ZBP1激活
研究结论
该研究揭示了 mtDNAZBP1 信号轴是介导急性肺损伤炎症放大的关键通路，阐明线粒体自噬激活剂 TJ0113 治疗急性肺损伤的作用机制。区别于现有靶向下游炎症因子的干预策略，该药物通过提升线粒体质量控制，从源头减少损伤相关分子 mtDNA 的释放，进而抑制 ZBP1 启动的炎症级联反应。研究将肺泡巨噬细胞确定为药物发挥保护效应的核心细胞。本研究完善了急性肺损伤中线粒体功能紊乱驱动固有免疫激活的理论，证实靶向线粒体自噬用于急性肺部炎症的转化潜力，为急性肺损伤 / ARDS 提供全新上游治疗思路，也为 TJ0113 拓展至呼吸系统炎症疾病的后续研发提供坚实的实验理论支撑。
参考文献
Chen, X., Xing, S., Cen, X., Shen, J., Zhu, J., Lin, X., Xu, L., Wang, F., Tian, Y., Lai, X., Luo, Y., Xia, H., Hu, J., Wang, L. Novel mitophagy activator TJ0113 restricts cytosolic mtDNA to suppress ZBP1-driven inflammation in acute lung injury. Redox Biology, 2026, 96: 104337.