• 血管的“智能滤网”： 我们的血管并非简单的管道。其内壁由一层薄薄的内皮细胞紧密连接而成，形成内皮屏障。它像一张智能滤网，精准调控着血液中的营养物质、激素（如白蛋白）向组织的输送，维持着生命活动必需的渗透压平衡。

• “城门”洞开的危机： 当炎症来袭（如感染、创伤），炎性因子 TNF-α 等会猛烈冲击内皮屏障。此时，细胞间的“城门”（细胞连接）松动，形成旁细胞间隙 (Paracellular Gaps) 。血液中的水分和蛋白质大量渗出血管，涌入组织，形成 水肿 (Oedema) 。

• 致命的“洪水”： 这种失控的血管渗漏 (Vascular Leak) 是急性呼吸窘迫综合征 (ARDS)、某些肿瘤进展、黄斑变性等多种危重疾病的共同病理基础，直接威胁生命。

• ERM蛋白：细胞骨架的“锚定者”： 维持内皮屏障的稳定性，离不开ERM蛋白家族（Ezrin, Radixin, Moesin）。它们像“锚”一样，一头抓住细胞膜，一头连接细胞皮层下的肌动蛋白骨架。ERM的激活（通过其C端保守苏氨酸磷酸化, p-ERM）是细胞收缩、间隙形成的关键步骤。然而，TNF-α如何精确激活ERM，一直是个谜。

• 从果蝇到人类：TNIK的浮现： 为了寻找激活ERM的“扳机”，研究者们进行了一场大规模的激酶组RNAi筛选（利用果蝇细胞模型）。在数百个激酶中，一个名为Misshapen (Msn) 的激酶脱颖而出——敲低它，ERM的磷酸化显著降低！

• 人类的关键角色：TNIK： 人类中，Msn的同源蛋白正是TNIK (TRAF2 and NCK-interacting Kinase)。后续实验确凿证明：

1. 直接磷酸化： 纯化的TNIK激酶结构域 (KD) 能在体外直接磷酸化ERM蛋白（Moesin）的关键激活位点 (T558)。

2. 不可或缺： 在人原代内皮细胞 (HUVEC) 中，敲低 TNIK 或用其特异性抑制剂 (KY-05009, NCB-0846, PF-794) 处理，能完全阻断 TNF-α 诱导的 ERM 磷酸化。

3. 精准定位： TNIK 主要定位于内皮细胞的质膜和膜囊泡（如膜泡），而正是膜上的TNIK 与活化的 p-ERM 共定位，并驱动其磷酸化。失去激酶活性的突变体则无法实现此功能。

图 1. MSN 和 TNIK 是果蝇和人脐静脉内皮细胞（HUVEC）中的 ERM 激酶

• 体外屏障实验：漏洞的制造与修复：

• TNIK siRNA 或抑制剂能显著抑制TNF-α 诱导的内皮细胞对白蛋白（大分子）和葡聚糖（小分子）的渗透性增加。

• 更惊人的是： 在 TNF-α 刺激4小时（已形成渗漏）后，再加入 TNIK 抑制剂 KY-05009，仅需30分钟就能显著逆转渗透性，促进间隙“重新闭合”！这提示TNIK抑制剂具有快速修复屏障的潜力。

• 电细胞阻抗传感 (ECIS) 实时监测也证实，KY-05009能有效延缓并减轻TNF-α 造成的屏障破坏。

• 显微镜下的证据：间隙的显现与消失：共聚焦显微镜清晰捕捉到TNF-α刺激后（4-8小时）内皮细胞间形成的旁细胞间隙。而KY-05009处理能快速消除这些间隙，并伴随p-ERM水平的下降。

• 体内动物模型：水肿的遏制：

• 使用TNIK抑制剂NCB-0846处理小鼠，能有效抑制TNF-α诱导的皮肤水肿。

• 基因敲除的强力证据： 研究者构建了内皮细胞特异性Tnik基因条件敲除小鼠。这些小鼠在受到TNF-α刺激时，水肿形成被显著削弱！重要的是，这并不影响中性粒细胞的募集，证明TNIK在内皮细胞本身的作用是水肿形成的关键。

图 2. TNIK 正向调控肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）诱导的通透性，且 KY-05009 可逆转 TNF-α 刺激后的通透性

• 双峰磷酸化： 监测TNF-α刺激全过程中p-ERM水平，发现了一个有趣的双峰现象：在刺激后5分钟和8小时出现两个高峰，而30分钟左右则是一个低谷。

• 早期高峰：细胞变“硬”： 5分钟时的p-ERM高峰伴随着内皮细胞急性刚度增加（通过机械扫描离子电导显微镜 (mechanoSICM) 测量）。这种刚度增加是TNIK 依赖且可被 KY-05009 抑制的，但此时尚未形成稳定、可检测的旁细胞间隙和大量渗漏（ECIS 未检出）。研究者推测这可能与细胞早期张力调整、微绒毛活动或囊泡运输（如释放粘附分子）有关，为后续渗漏做准备。

• 晚期高峰：稳定渗漏：4-8小时的高峰则与稳定的旁细胞间隙形成和显著的血管渗漏直接相关。

• 30分钟低谷：调控的玄机？ 这个p-ERM低谷期恰好也是旁细胞间隙最少的时候。这强烈暗示：在早期激活后，可能存在某种机制快速抑制了TNIK的活性，为后续更持久的激活做准备。这为下文TNIK的氧化还原调控埋下伏笔。

图 3. 肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）诱导的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）活化会导致 ERM 蛋白的双峰磷酸化，在 5 分钟时引起细胞僵硬，在 4 至 8 小时时形成稳定的细胞旁间隙

• 独特的氧化抑制：与它的近亲激酶MINK1和MAP4K4（可被H₂O₂激活）不同，研究发现TNIK的活性被H₂O₂可逆地抑制！

• 核心位点：C202：通过PEG-switch技术（检测可逆氧化半胱氨酸）和分子对接/分子动力学模拟 (MD)：

• 确定TNIK激酶结构域中的半胱氨酸202 (C202) 是其关键的氧化还原感应位点。

• H₂O₂ 氧化C202会导致TNIK形成分子间二硫键连接的寡聚体（二聚体或更大复合物）。

• C202S突变体则无法被氧化，也无法形成寡聚体。

• 空间定位的奥秘：这种氧化主要发生在定位在细胞膜上的TNIK群体中，而胞浆和核内的TNIK对氧化不敏感。这提示膜微环境或结合蛋白对氧化敏感性至关重要。

• 可逆的活性开关：

• 体外激酶实验：H₂O₂处理 直接抑制纯化TNIK KD的自磷酸化和底物磷酸化能力。

• 还原逆转： 加入还原剂DTT可以恢复被氧化TNIK的激酶活性。

• 结构基础： 分析TNIK晶体结构发现，C202位于非活性构象中相邻单体靠近的位置（~11.8 Å）。MD模拟显示氧化时，C202间距可缩小至<6.2 Å（适合形成可逆二硫键），稳定其非活性状态。而活性构象中C202相对远离。

• 生理意义：内源性ROS是“安全阀”：

• 用DPI（抑制多种产生活性氧ROS的酶，如NADPH氧化酶）处理静息状态的内皮细胞，会导致TNIK过度活化，引起p-ERM急剧升高、细胞剧烈收缩、变圆、膜起泡，并形成巨大旁细胞间隙（5-7分钟内发生！）。

• 这种剧烈的形态变化可被KY-05009完全阻止。这证明内源性产生的ROS（可能由Nox4等组成性表达）是内皮细胞中抑制TNIK活性、防止其过度激活、维持屏障基础稳定的重要“安全阀”。在炎症中，特定来源的ROS（如TNF-α诱导的Nox2或钙激活的Nox5）可能在特定时空调控TNIK活性。

图 4. 定位于膜上的 TNIK 通过 C202 发生可逆氧化

机制模型：本研究描绘了一个清晰的调控回路：

1. 炎症信号(TNF-α)激活TNIK。

2. 膜定位的TNIK磷酸化并激活ERM蛋白。

3. 活化的ERM锚定肌动蛋白骨架到质膜，导致：

• 早期(5分钟)：细胞刚度增加（可能参与早期响应）。

• 晚期(4-8小时)：内皮细胞收缩，旁细胞间隙形成，血管通透性增加，最终导致 炎症性水肿。

4. 氧化还原调控：内源性或外源性H₂O₂氧化TNIK的C202，诱导其形成失活的寡聚体，负反馈抑制TNIK激酶活性，限制其过度作用。膜定位的TNIK对此调控尤其敏感。

转化医学价值：

• TNIK是潜在治疗靶点：研究表明，靶向抑制TNIK(如KY-05009, NCB-0846) 不仅能预防TNF-α诱导的渗漏，更能快速逆转已形成的渗漏（30分钟内修复间隙），这在 ARDS、脓毒症等急重症救治中意义重大。

• 氧化还原传感的新视角：TNIK作为首个被报道的可被H₂O₂氧化抑制的ERM激酶，揭示了氧化还原信号在精细调控血管屏障功能中的新机制。理解其与同源激酶（MINK1, MAP4K4）的差异调控，有助于开发更精准的干预手段。

• 内皮细胞的核心地位：所有关键过程（TNIK激活定位、ERM磷酸化、间隙形成、氧化感知、屏障功能调节）均发生或依赖于内皮细胞，再次凸显其在维持血管稳态和应对炎症中的核心作用。内皮特异性敲除足以抵抗水肿，为靶向内皮治疗提供了强有力支持。

图 5. 阻断人脐静脉内皮细胞（HUVEC）中的内源性活性氧（ROS）会以 KY-05009 敏感的方式诱导细胞变圆和大的细胞旁间隙

结语：

这项研究如同一部精彩的分子侦探小说，抽丝剥茧地揭示了炎症风暴中导致血管“决堤”的关键分子开关——TNIK。它不仅直接操控着内皮细胞骨架的“锚链”ERM蛋白，其活性还受细胞内“氧化警报”H₂O₂的精密调节。这项发现不仅深化了我们对血管屏障调控的理解，更重要的是，为开发靶向TNIK的药物（如KY-05009）来快速“堵漏”、对抗致命的炎症性水肿（如ARDS）开辟了充满希望的新道路。未来，深入研究TNIK在不同疾病模型中的作用及其与氧化还原微环境的互动，将推动这一科学发现更快地惠及患者，守护生命之河的安澜。

参考文献：Joachim et al., TNIK: A redox sensor in endothelial cell permeability，Sci. Adv. 10, eadk6583 (2024)