巴瑞替尼联合洛那法尼治疗通过抑制JAK-STAT通路改善早衰症小鼠结肠稳态与菌群平衡的研究

《Aging Cell》：Baricitinib Augments Lonafarnib Therapy to Preserve Colonic Homeostasis and Microbial Balance in a Mouse Model of Progeria

本文深入探讨了JAK-STAT抑制剂巴瑞替尼（Bar）与法尼基转移酶抑制剂洛那法尼（FTI）联用，在LmnaG609G/G609G早衰症小鼠模型中改善结肠病理、抑制炎症与细胞衰老、重塑肠道菌群平衡的协同机制，为HGPS（Hutchinson-Gilford早衰综合征）的胃肠道并发症治疗提供了新策略。

　　

2.1 Bar + FTI联合治疗减轻早衰蛋白积累、改善结肠形态并部分保留上皮再生能力

在Lmna^G609G/G609G早衰症小鼠模型中，结肠组织存在显著的早衰蛋白（progerin）积累，主要分布于黏膜固有层和黏膜下层。Western blot分析显示，FTI单药治疗使早衰蛋白水平降低18.4%（p=0.103），而Bar单药治疗效果微弱（-5.5%），但Bar + FTI联合治疗显著降低早衰蛋白水平达26.7%（p=0.019）。组织学分析表明，早衰症小鼠结肠表现为黏膜肌层变薄、隐窝深度减少、杯状细胞数量显著下降，而联合治疗显著改善了隐窝深度并部分恢复了杯状细胞数量。免疫荧光结果显示，联合治疗有效提升了增殖标志物Ki67和干细胞标志物LGR5的表达水平，表明上皮再生能力得到改善。

2.2 Bar减轻结肠炎症并逆转FTI诱导的炎症反应

早衰症小鼠结肠中JAK-STAT和NF-κB信号通路显著激活，STAT1和STAT3磷酸化水平升高。值得注意的是，FTI单药治疗进一步加剧了STAT1活化，而Bar单药或Bar + FTI联合治疗则显著抑制了STAT1、STAT3和NF-κB的激活。细胞因子分析显示，FTI治疗升高了Il-1a、Il-1b、Il-6、Tnf-α等炎症因子水平，而Bar治疗则使其恢复至野生型水平。此外，趋化因子Cxcl1、Ccl2、Cxcl5在早衰症小鼠中表达上升，FTI进一步加剧了这一现象，而Bar处理有效逆转了这些变化。

2.3 Bar + FTI联合治疗减轻早衰症小鼠结肠早期纤维化迹象

Masson染色显示，早衰症小鼠结肠黏膜层胶原沉积增加，尤以隐窝上方近腔表面为著。FTI或Bar单药治疗未能显著减少胶原积累，而Bar + FTI联合治疗则明显降低了胶原沉积。免疫荧光分析显示，纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）阳性细胞在早衰症小鼠黏膜中显著增多，Bar单药和Bar + FTI治疗均降低了PAI-1阳性细胞数量，提示联合治疗对早期纤维化具有改善作用。

2.4 Bar单药或与FTI联用减少早衰症小鼠结肠细胞衰老

β-半乳糖苷酶（β-Gal）染色显示，早衰症小鼠结肠黏膜中衰老细胞显著增多，主要分布于表面上皮和隐窝上皮。FTI单药仅轻微减少β-Gal阳性细胞，而Bar单药和Bar + FTI联合治疗则显著降低了衰老细胞数量。Western blot和qPCR分析进一步证实，早衰症小鼠结肠中p16、p21和Gadd45a表达上升，Bar治疗显著降低p21蛋白水平，联合治疗对p16和p21均表现出抑制作用。

2.5 联合治疗较单药更能维持早衰症小鼠微生物平衡

16S rRNA测序分析显示，早衰症小鼠肠道菌群组成发生改变，其中Prevotella菌相对丰度上升，而Lactobacillus johnsonii等有益菌减少。FTI和Bar单药治疗均引起菌群结构的显著变化，但Bar + FTI联合治疗使微生物组成更接近野生型小鼠。PICRUSt功能预测分析表明，单药治疗增强了必需氨基酸生物合成途径，而联合治疗则显著降低了 anhydromuropeptides回收和需氧呼吸途径，提示其可能通过调节微生物代谢发挥协同保护作用。

3 讨论

本研究首次系统揭示了早衰症小鼠结肠中存在早衰蛋白积累、黏膜结构破坏、炎症激活、纤维化倾向和细胞衰老等病理特征。Bar + FTI联合治疗不仅有效降低早衰蛋白水平，还显著抑制JAK-STAT/NF-κB炎症通路、减少衰老细胞数量、改善菌群失调，显示出了比单药更好的综合疗效。尤其值得注意的是，Bar有效抵消了FTI引发的STAT1过度活化及炎症加剧现象，为临床中FTI引起的胃肠道副作用提供了潜在解决方案。JAK-STAT抑制在炎症性肠病（IBD）治疗中已得到广泛应用，Bar因其良好的临床安全性和口服给药的便利性，具备用于早衰症治疗的转化潜力。本研究为拓展HGPS的胃肠道治疗策略提供了重要的临床前依据。