IRF6 C末端磷酸化通过调控口腔角质形成细胞炎症与细胞粘附连接影响口腔扁平苔藓的新机制

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:BMC Immunology 2.7

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  本研究聚焦口腔扁平苔藓(OLP)恶性转化的炎症机制,探讨了干扰素调节因子6(IRF6)通过Toll样受体2(TLR2)通路调控口腔角质形成细胞(HOKs)炎症反应的作用。研究人员通过构建IRF6磷酸化突变体,发现其C末端磷酸化状态可调节细胞间粘附连接、影响IRAK1共定位及CCL5表达。结果表明IRF6磷酸化是口腔上皮免疫稳态的关键调控因子,为OLP的慢性炎症及恶性转化机制提供了新见解。

  
在口腔黏膜疾病中,口腔扁平苔藓(Oral Lichen Planus, OLP)不仅给患者带来长期不适,更被世界卫生组织列为口腔潜在恶性病变(Oral Potentially Malignant Disorder, OPMD),其恶性转化风险虽不高,却因慢性炎症机制未明而备受关注。慢性炎症如何驱动上皮细胞功能紊乱并促进病变进展,一直是研究者努力破解的关键问题。以往研究多聚焦于免疫细胞的作用,而作为口腔第一道防线的上皮角质形成细胞,它们如何主动参与免疫调控,特别是通过关键分子介导炎症与细胞连接之间的对话,仍所知有限。
在这项发表于《BMC Immunology》的研究中,Osorio-Osorno等人将目光投向了干扰素调节因子6(Interferon Regulatory Factor 6, IRF6)——一个既参与上皮分化又调控免疫反应的多功能蛋白。IRF6的异常与多种颌面发育疾病相关,但其在炎症特别是OLP中的作用机制尚不清晰。尤其值得注意的是,IRF6的C末端区域存在三个关键丝氨酸位点,它们的磷酸化状态可能直接影响蛋白功能,然而这一修饰如何影响上皮屏障完整性和免疫应答,仍是一个未解之谜。为了回答这一问题,研究团队以原代人口腔角质形成细胞(Human Oral Keratinocytes, HOKs)为模型,结合基因工程、细胞生物学和分子免疫学技术,深入探索了IRF6磷酸化在TLR2通路触发的炎症反应中的具体作用,并试图揭示其与OLP恶性转化风险的潜在关联。
本研究主要采用了以下关键技术方法:使用原代HOKs细胞培养与钙离子诱导分化模型;通过基因工程构建IRF6野生型(IRF6-WT)、磷酸模拟(IRF6-DDD)及磷酸抑制(IRF6-AAA)突变体质粒并转染细胞;采用RT-qPCR检测基因表达;利用免疫细胞化学(ICC)和共聚焦显微镜分析蛋白定位与共定位;通过Western blot验证蛋白水平变化;应用图像定量与统计方法进行数据验证。
IRF6表达在HOK细胞分化中显著上调
通过免疫细胞化学和分子水平分析,研究人员发现当HOKs在高钙环境中诱导分化后,细胞形态发生显著改变,形成复层结构,且IRF6在mRNA和蛋白水平均明显上升。这说明IRF6不仅参与上皮分化,还可能在这一过程中发挥更广泛的功能。
分化增强HOK细胞的炎症反应
在TLR2/4激动剂(LPS和FSL-1)刺激下,分化后的HOKs表现出更强的炎症反应特性。尽管IRF6蛋白总量未发生显著变化,但其mRNA在分化细胞中对FSL-1刺激有轻微上调,暗示分化状态可能使角质形成细胞对病原信号更敏感,从而更易于启动免疫应答。
IRF6磷酸化状态影响其定位与细胞间粘附
通过转染三种IRF6变异体,研究团队观察到表达磷酸模拟型(IRF6-DDD)和野生型IRF6的细胞能够形成规整的细胞间连接,E-钙黏蛋白(E-Cadherin)呈连续分布;而磷酸抑制型(IRF6-AAA)则导致细胞连接结构异常、粘附蛋白分布紊乱。这表明IRF6的C末端磷酸化是维持上皮结构完整性的关键因素。
磷酸模拟型IRF6增强与IRAK1的核周共定位并在细胞周期阻滞时更加显著
在TLR信号中起核心作用的IRAK1与IRF6在空间分布上显示出密切关联:磷酸模拟型IRF6(IRF6-DDD)显著增强了与IRAK1在核周区域的共定位(Pearson系数0.70),而磷酸抑制型则使IRF6弥散于胞质,共定位程度最低。当使用cycloheximide抑制蛋白质合成、模拟细胞周期阻滞时,IRF6-DDD和野生型IRF6在核周形成聚集结构,且与内质网标记蛋白ERP29邻近分布,提示IRF6磷酸化可能影响其参与细胞内运输或信号复合体组装。
IRF6磷酸化显著上调分化HOK中CCL5的mRNA表达并促进其核转位
在TLR2特异性激动剂FSL-1刺激下,分化HOKs中CCL5(一种关键T细胞趋化因子)表达显著上升。在IRF6突变体实验中,IRF6-DDD强烈促进CCL5转录;更值得注意的是,免疫荧光显示CCL5蛋白在IRF6-DDD表达细胞中出现核内定位,而在其他组中主要分布于细胞质。这提示IRF6磷酸化不仅调控CCL5基因表达,还可能影响其蛋白功能亚定位,进而扩大炎症信号的效应。
这项研究系统揭示了IRF6在口腔角质形成细胞中的双重角色:既是上皮分化的参与者,更是免疫炎症的调节者。其C末端磷酸化状态直接影响了细胞间连接的稳定性、TLR2下游信号蛋白的定位以及关键趋化因子CCL5的表达与分布。这些发现为理解OLP中慢性炎症的维持和恶化提供了新视角:IRF6功能异常可能导致上皮屏障削弱与免疫应答过度激活并存,进而形成适于恶性转化的微环境。
研究的讨论部分进一步将结果置于更广阔的病理背景下:IRF6磷酸化增强CCL5表达与核转位,可能解释OLP病变中T细胞浸润的持续存在;而IRF6与IRAK1的相互作用为TLR2炎症通路提供了新的调控节点。此外,作者指出尽管CCL5通常促进炎症,其在癌症免疫中的双重作用也可能部分解释OLP恶变率较低的现象——这提示IRF6相关通路在抗癌免疫中或有潜在功能。
从转化医学角度看,调控IRF6磷酸化或许成为OLP及其他口腔炎症疾病的新治疗策略。本研究的局限在于仅使用细胞模型,未来需在动物模型及OLP患者组织中验证这些发现。尽管如此,这项工作无疑深化了对上皮细胞免疫调控能力的认识,并为干预口腔慢性炎症及恶性病变提供了潜在靶点。
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