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炎症性肠病（IBD）等疾病的发病机制与巨噬细胞炎症反应密切相关，但溶酶体在其中的具体作用机制尚不明晰。为此，研究人员开展了溶酶体对巨噬细胞炎症功能调控的研究。结果发现，溶酶体通过 TRPML1 通道调节溶酶体 Fe2+释放，抑制 IL-1β 转录，减轻炎症。这为 IBD 治疗提供新靶点。
在人体的微观世界里，巨噬细胞如同忠诚的卫士，时刻守护着身体的健康。当炎症发生时，巨噬细胞会迅速响应，启动一系列免疫反应。然而，炎症反应若失去控制，就会像脱缰的野马，引发各种疾病，比如炎症性肠病（IBD）。IBD 包括溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD），会给患者带来极大的痛苦。
长期以来，科学家们一直致力于探寻炎症反应背后的调控机制。溶酶体作为细胞内的重要细胞器，一直被认为在炎症反应中发挥着作用，但其具体的作用方式和机制却像一团迷雾，让人捉摸不透。为了揭开这层神秘的面纱，来自徐州医科大学等机构的研究人员开展了一项深入的研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们理解炎症反应的调控机制提供了新的视角。
研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞和动物实验方面，利用小鼠骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）和巨噬细胞样 RAW264.7 细胞进行体外实验，还构建了 DSS 诱导的小鼠结肠炎模型进行体内研究；在分子检测技术上，运用 RNA 测序（RNA-seq）分析基因表达变化，通过定量 PCR（qPCR）验证基因表达水平，借助蛋白质免疫印迹（Western blotting）检测蛋白表达，采用荧光素酶报告基因检测（Luciferase assays）评估相关信号通路的活性 ，以及使用染色质免疫沉淀（ChIP）分析蛋白与 DNA 的结合情况。
研究结果如下：
- TRPML1 通道调控巨噬细胞 IL-1β 产生：研究人员发现，IBD 患者外周血白细胞和小鼠结肠炎模型结肠组织中，TRPML1 通道（由 MCOLN1 基因编码）的表达均下调，且与疾病严重程度相关。通过多种实验方法证明，激活 TRPML1 通道可抑制巨噬细胞中 IL-1β 的转录、蛋白表达和分泌，且该抑制作用具有特异性，只针对 IL-1β，对 IL-6 和 TNF 的表达影响较小。
- TRPML1 通道激活影响下游通路：进一步研究发现，TRPML1 通道激活后，会诱导溶酶体 Fe2+释放到细胞质中。使用铁螯合剂处理细胞，可消除 TRPML1 通道激活对 IL-1β 表达的抑制作用，表明溶酶体 Fe2+是关键因素。释放的 Fe2+激活了脯氨酰羟化酶（PHDs），而抑制 PHDs 的活性则会阻断 TRPML1 通道激活对 IL-1β 表达的抑制作用，说明 PHDs 是 TRPML1 介导的 IL-1β 转录抑制的下游效应器，且主要是 PHD1 和 PHD2 发挥作用。
- NF-κB 信号通路参与调控：NF-κB 信号通路在炎症反应中起着关键作用，其转录活性直接控制 IL-1β 的转录。研究表明，TRPML1 通道激活通过调节经典的 NF-κB 信号转导级联，抑制 NF-κB 的转录活性，进而抑制 IL-1β 的转录。具体来说，激活的 PHDs 通过抑制 IKKα/β 和 IKBα 的磷酸化，使 NF-κB 的关键转录亚基 p65 滞留在细胞质中，从而抑制了 IL-1β 的转录。
- ROS 的上游激活作用：活性氧（ROS）作为 TRPML1 通道的内源性激活剂，在炎症过程中会大量积累。研究发现，LPS 刺激可使 BMDMs 中的 ROS 水平显著升高，使用抗氧化剂 N - 乙酰半胱氨酸（NAC）抑制 ROS 的产生后，会增强 LPS 诱导的 IL-1β 表达，表明 ROS 在调节巨噬细胞从促炎状态向抗炎状态转变中发挥着重要作用。
- 体内实验验证：在 DSS 诱导的小鼠结肠炎模型中，给予 TRPML1 通道激动剂 ML-SA5 进行体内刺激，可显著改善小鼠的结肠炎症状，包括提高生存率、减轻体重下降、降低疾病活动指数、减少结肠缩短以及减轻黏膜损伤和炎症细胞浸润等。同时，ML-SA5 还能降低结肠组织和血清中 IL-1β 的水平，且该作用可被 TRPML1 通道拮抗剂 ML-SI3 阻断，表明 TRPML1 通道在体内对炎症性肠病具有重要的调控作用。
研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了溶酶体在巨噬细胞炎症反应中的新作用机制，即溶酶体通过 TRPML1 通道调节溶酶体 Fe2+的释放，进而调控 “PHDs-NF-κB-IL1B 转录” 轴，精细地控制巨噬细胞中 IL-1β 的产生和释放，限制过度的炎症反应，维持细胞和组织的稳态。同时，研究还发现 TRPML1 通道在 IBD 的发病机制中起着关键作用，其表达下调与 IBD 的严重程度相关，体内刺激 TRPML1 通道可改善 DSS 诱导的小鼠结肠炎症状，这为 IBD 的治疗提供了新的潜在靶点。此外，研究还对一些现象进行了深入讨论，如 TRPML1 通道对不同炎症因子的差异调节机制，以及与其他相关信号通路的关系等，为后续的研究提供了方向。
