中国发表 | SERPINB7通过O-GalNAc糖基化调控皮肤屏障，为炎症性皮肤病提供新靶点

核心发现一：SERPINB7缺陷直接破坏角质形成细胞功能与皮肤屏障

研究团队通过单细胞转录组分析、数据库挖掘及免疫组化染色证实，SERPINB7的mRNA和蛋白主要在角质形成细胞中高表达。在HaCaT细胞和原代人表皮角质形成细胞（NHEK）中敲低SERPINB7后，角质形成细胞间紧密连接显著减少，紧密连接蛋白Occludin表达下调，同时细胞间及细胞与基质间黏附能力均受损。

为验证体内功能，团队构建了角质形成细胞特异性Serpinb7敲除小鼠模型，发现小鼠背部皮肤出现裂隙，并伴随经表皮失水量（TEWL）显著升高，直接证实SERPINB7缺陷以角质形成细胞依赖的方式破坏皮肤屏障完整性。

核心发现二：O-GalNAc糖基化是SERPINB7调控皮肤屏障的关键下游靶点

通过串联质量标签（TMT）蛋白质组学分析，研究团队发现SERPINB7敲低后，下调的蛋白主要富集于高尔基体结构功能、蛋白质O-GalNAc糖基化、紧密连接及细胞黏附相关通路。进一步验证显示，SERPINB7缺陷可导致GALNT4、GALNT5、COSMC等O-GalNAc糖基化关键酶表达降低，同时高尔基体出现腔萎缩、结构紊乱及极性丧失等异常，最终导致蛋白质O-GalNAc糖基化水平显著下调。

为明确O-GalNAc糖基化的直接作用，团队合成了O-GalNAc抑制剂Ac5GalNTGc，在体外细胞和体内小鼠模型中证实：O-GalNAc抑制可模拟SERPINB7缺陷的表型，导致角质形成细胞紧密连接破坏、黏附能力下降，小鼠皮肤屏障受损并伴随炎症表现，且该炎症可通过莫匹罗星干预缓解（提示与皮肤屏障破坏后的细菌感染相关）。

核心发现三：Legumain介导SERPINB7对O-GalNAc糖基化与皮肤屏障的调控

鉴于SERPINB7作为半胱氨酸蛋白酶抑制剂的特性，且此前已证实Legumain是其关键靶点，研究团队进一步探索了Legumain的介导作用。结果显示，敲低Legumain可逆转SERPINB7缺陷引起的高尔基体结构异常、O-GalNAc糖基化关键蛋白下调及糖基化水平降低，同时恢复角质形成细胞的紧密连接功能和黏附能力。在Serpinb7敲除小鼠中局部应用Legumain抑制剂7r，可有效改善皮肤屏障损伤，证实Legumain是SERPINB7调控O-GalNAc糖基化与皮肤屏障功能的核心介质。

核心发现四：O-GalNAc缺陷加剧炎症性皮肤病，钙与黏附相关蛋白是关键靶标

研究团队在咪喹莫特（IMQ）诱导的银屑病模型和MC903诱导的特应性皮炎模型中，局部应用Ac5GalNTGc抑制O-GalNAc糖基化，发现小鼠皮肤红斑、鳞屑、增厚等皮损症状显著加重，皮损组织中TNF-α、IL-1β、CXCL1等炎症因子表达上调，证实O-GalNAc糖基化缺陷可加剧炎症性皮肤病的严重程度。

通过O-GalNAc糖肽组学分析，团队鉴定出292个差异完整糖肽（对应165个蛋白、214个修饰位点），其中31个为钙相关蛋白（参与钙结合、转运等过程），27个为细胞黏附与连接相关蛋白。进一步功能验证显示，O-GalNAc抑制可显著抑制角质形成细胞的Ca²⁺内流，而敲低Legumain可逆转SERPINB7缺陷引起的Ca²⁺内流异常。上述结果表明，O-GalNAc糖基化缺陷通过影响钙相关和黏附相关蛋白功能，破坏钙稳态与细胞黏附，最终导致皮肤屏障功能障碍。

供稿：Meredith

校对：Jaya

排版：Haojun / Vanessa