饥饿时TFEB通过SQSTM1协调细胞自噬和核糖体清除

（大）自噬是一种保守的细胞降解途径，通过自噬体将底物运送到溶酶体。在各种生理刺激中，营养饥饿是自噬最强的诱导因素。响应饥饿时，转录因子EB（TFEB）被激活并上调大量自噬相关基因。然而，TFEB促进自噬体生成的机制尚未完全明确。本研究表明，TFEB通过转录诱导自噬受体SQSTM1（p62），触发SQSTM1阳性小体的形成，这些小体招募必需的自噬因子，从而启动自噬体生成。TFEB依赖的SQSTM1调控若被基因破坏，会显著削弱饥饿诱导的自噬，突显TFEB-SQSTM1轴在营养应激自噬反应中的关键作用。此外，研究发现这些SQSTM1小体含有泛素化的核糖体蛋白，且TFEB通过诱导E3泛素连接酶ZNF598促进核糖体蛋白泛素化。综上，本研究揭示了一种转录协调机制，该机制同时调控自噬体生成和底物泛素化，在饥饿诱导的自噬过程中促进高效的 cargo 清除。

引言部分指出，营养饥饿是已知最强的自噬生理诱导剂。营养耗尽抑制雷帕霉素复合物1（mTORC1）激酶，激活ULK1自噬起始复合物，磷酸化多种自噬蛋白启动自噬体生成。同时，mTORC1抑制导致TFEB去磷酸化并进入细胞核，上调溶酶体生成和自噬基因。有趣的是，在胰腺和肾癌细胞中观察到的TFEB/TFE3持续激活可独立于mTORC1诱导自噬，提示关键自噬基因的转录上调本身足以触发自噬。

研究通过蛋白质组学发现，TFEB过表达显著上调自噬受体SQSTM1。SQSTM1蛋白水平在阻断溶酶体降解后进一步增加，表明其生成增多。TFEB诱导SQSTM1转录，而其他自噬受体转录不受影响。TFEB过表达促进SQSTM1 puncta（小体）形成，且其数量在溶酶体抑制剂处理后增加，表明这些小体通过自噬-溶酶体途径降解。这些小体还含有NBR1、TAX1BP1等蛋白，并招募ULK1复合物亚基FIP200和TBK1激酶，促进自噬体在SQSTM1凝聚物周围生成。

为验证SQSTM1的作用，研究利用CRISPR-Cas9技术构建了SQSTM1启动子中TFEB结合位点缺失的细胞系（∆CLEAR HeLa）。该细胞在TFEB过表达时无法诱导SQSTM1转录、蛋白表达及小体形成，且自噬体生成受损。在饥饿条件下，野生型细胞中SQSTM1转录受TFEB/TFE3调控，而∆CLEAR HeLa细胞的饥饿诱导自噬显著减弱，LC3B阳性囊泡数量和脂质化水平降低，自噬体数量减少。过表达SQSTM1可挽救这些自噬缺陷。

进一步研究发现，TFEB诱导的SQSTM1小体含有泛素化货物。通过泛素化蛋白质组学分析，TFEB过表达显著增加核糖体亚基的泛素化。全细胞蛋白质组分析鉴定出ZNF598等E3泛素连接酶被TFEB上调。ZNF598是核糖体相关质量控制（RQC）途径的启动子，可泛素化小核糖体亚基蛋白。研究证实，TFEB通过转录诱导ZNF598，促进核糖体蛋白泛素化及其在SQSTM1小体中的隔离。ZNF598沉默或核糖体蛋白泛素化位点突变会抑制核糖体自噬（ribophagy）。

在小鼠肝脏中，饥饿24小时诱导SQSTM1和ZNF598表达，TFEB过表达小鼠肝脏中两者转录水平更高，且SQSTM1小体与溶酶体标记共定位。饥饿导致野生型小鼠肝脏核糖体蛋白RPS2水平降低，而SQSTM1敲除小鼠中此效应减弱，TFEB过表达小鼠肝脏RPS2水平也降低。通过AAV病毒表达RPS3-RFP-GFP报告基因，发现饥饿激活核糖体自噬，SQSTM1敲除小鼠核糖体自噬受损，而TFEB过表达小鼠核糖体自噬增强。

讨论部分指出，本研究揭示TFEB通过激活SQSTM1介导的聚集体自噬（aggrephagy）促进自噬，该机制独立于mTORC1，依赖SQSTM1小体中自噬调控因子的局部聚集，解释了TFEB激活与mTORC1活性共存的悖论。同时，TFEB诱导ZNF598促进核糖体泛素化，表明细胞在饥饿时通过转录协调自噬受体和底物泛素化，优先降解核糖体等非必需成分。