胃上皮细胞生物节律紊乱通过CagA激活的ERK-SP1通路异常调控NFIL3触发幽门螺杆菌相关性胃炎炎症

本研究针对幽门螺杆菌(H. pylori)感染导致的慢性胃炎恶性转化风险，揭示了关键生物节律分子NFIL3通过CagA-ERK-SP1通路被异常激活，进而促进NF-κB信号介导的炎症反应。研究人员通过临床样本、动物模型和细胞实验证实，H. pylori破坏NFIL3昼夜节律表达模式，并与胃炎严重程度正相关，为靶向生物节律分子治疗胃肠道疾病提供了新思路。

　　

研究背景与意义
幽门螺杆菌(H. pylori)感染全球约40亿人，是慢性胃炎的主要病因，可导致胃黏膜持续炎症并最终发展为胃癌。尽管已知NF-κB和MAPK等信号通路参与该过程，但生物节律系统在H. pylori致病中的作用机制尚不明确。生物节律由核心时钟基因构成的转录-翻译反馈环调控，影响10%的基因组表达。既往研究发现，H. pylori可干扰胃酸分泌节律并改变BMAL1、NR1D1等节律分子表达，但NFIL3（核因子白细胞介素3调节因子）在胃黏膜炎症中的作用仍是空白。

研究设计与技术方法
重庆大学附属重庆医院等机构研究人员联合开展多维度研究：

1. 临床样本分析：收集38例胃黏膜活检组织（30例H. pylori阳性）进行qRT-PCR和免疫组化
2. 动物模型：C57BL/6小鼠感染H. pylori PMSS1菌株8周，检测24小时昼夜节律表达
3. 细胞实验：人原代胃上皮细胞(GECs)和AGS细胞系感染H. pylori 11637/26695菌株及△cagA/△vacA突变株
4. 分子机制：通过RNA-seq、GSEA富集分析、siRNA干扰和荧光素酶报告基因验证ERK-SP1-NFIL3调控轴
5. 炎症因子协同作用：IL1β/TNFα刺激实验及ELISA检测CCL20/IL-8/IL-23分泌

主要研究发现
1. H. pylori感染破坏胃上皮细胞NFIL3生物节律
• 临床样本显示H. pylori感染者胃黏膜NFIL3 mRNA和蛋白水平显著升高（图1B-C）
• 小鼠模型证实H. pylori改变Nfil3昼夜振荡幅度（图1D），感染8周后表达高于4周
• 细胞实验表明H. pylori以剂量和时间依赖性上调NFIL3（图1J-K），且需细菌直接接触（图2A）

2. CagA-ERK-SP1通路驱动NFIL3转录激活
• cagA缺失株(△cagA)丧失NFIL3诱导能力（图2C），而vacA突变无影响（图2D）
• 生物信息学预测发现NFIL3启动子区保守的SP1结合位点（图2F-G）
• ERK抑制剂U0126和SP1抑制剂Mithramycin A可阻断NFIL3上调（图2H）
• 突变SP1结合位点使荧光素酶活性降低83%（图2K）

3. 炎症因子IL1β/TNFα加剧节律紊乱
• IL1β/TNFα与H. pylori协同增强NFIL3表达（图3A-B）
• GEO数据分析显示感染组IL1β/TNFα受体表达升高（图3G）
• 细胞实验证实IL1β/TNFα促进ERK磷酸化（图3H）

4. NFIL3通过NF-κB通路放大炎症反应
• RNA-seq显示NFIL3敲除后"炎症反应"和"TNF-κB信号"通路基因显著下调（图4C-D）
• NFIL3正调控CCL20/IL-8/IL-23分泌（图5F）
• 临床样本中NFIL3表达与胃炎严重程度及炎症因子水平正相关（图6A-D）

结论与展望
该研究首次阐明H. pylori通过CagA-ERK-SP1轴破坏胃上皮细胞NFIL3生物节律，进而激活NF-κB通路促进炎症的分子机制（图6E）。创新性发现包括：

1. 确立NFIL3作为连接病原体感染、生物节律紊乱和慢性炎症的关键节点
2. 揭示胃与肠道中NFIL3调控机制的差异（胃部不受NR1D1抑制）
3. 提出IL1β/TNFα与细菌感染的协同致病模式

研究为靶向生物节律分子治疗H. pylori相关胃炎提供了理论依据，发表于《Cell Communication and Signaling》的成果对预防胃癌前病变具有重要临床意义。未来需进一步探索：
• NFIL3在胃部不同细胞亚群中的特异性功能
• 长期节律紊乱对胃黏膜微环境的重编程作用
• 小分子调节剂干预NFIL3节律的可行性