靶向MRGPRX2/MRGPRB2的小分子拮抗剂GE1111通过抑制肥大细胞-角质形成细胞-巨噬细胞相互作用改善LL-37诱导的小鼠玫瑰痤疮样炎症

《Inflammation Research》:Therapeutic effect of an MRGPRX2/MRGPRB2 antagonist on LL-37-induced rosacea-like inflammation in mice

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Inflammation Research 5.4

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  本研究针对目前玫瑰痤疮治疗手段有限、缺乏针对发病机制的特异性疗法的问题,开展了MRGPRX2/MRGPRB2拮抗剂GE1111治疗LL-37诱导的玫瑰痤疮样炎症的主题研究。结果表明GE1111能显著减轻小鼠皮肤红肿、降低血清MCP-1水平、改善表皮增厚和肥大细胞脱颗粒,并恢复紧密连接蛋白表达。其作用机制是通过抑制MRGPRX2/B2信号通路,阻断肥大细胞与角质形成细胞、巨噬细胞间的炎症相互作用。该研究为开发靶向MRGPRX2/B2的新型玫瑰痤疮治疗药物提供了重要依据。

  
在慢性炎症性皮肤疾病领域,玫瑰痤疮始终是一个令人困扰的难题。这种主要影响面部中央的皮肤病变,以持续性红斑、丘疹、脓疱、瘙痒和毛细血管扩张为特征,全球患病率高达5%-10%,严重影响着患者的生活质量。更令人担忧的是,当前的治疗方案主要集中于控制临床症状而非针对发病机制,常用的抗生素和抗炎药物疗效有限且常伴有不良反应。因此,深入探索玫瑰痤疮的发病机制并开发新型治疗策略迫在眉睫。
玫瑰痤疮的发病涉及遗传、环境和免疫因素的复杂相互作用。其中,抗菌肽LL-37的上调已被证实在该病发生发展中起关键作用。LL-37能够激活包括肥大细胞在内的多种免疫细胞,释放促炎介质,从而加剧皮肤炎症反应。近年来,Mas相关G蛋白偶联受体X2(MRGPRX2)及其小鼠同源物MRGPRB2作为非IgE介导的肥大细胞脱颗粒和炎症性皮肤病的潜在治疗靶点备受关注。LL-37已被证实是MRGPRX2/B2的激动剂,能够诱导肥大细胞脱颗粒,这为理解玫瑰痤疮的发病机制提供了新视角。
在这项发表于《Inflammation Research》的研究中,研究团队评估了新型小分子MRGPRX2/B2拮抗剂GE1111在LL-37诱导的小鼠玫瑰痤疮样炎症模型中的治疗效果。研究人员通过结合体内动物实验和体外细胞培养实验,系统探究了GE1111的作用机制和疗效。
为开展此项研究,研究人员运用了几个关键技术方法:建立了LL-37诱导的小鼠玫瑰痤疮样炎症模型和化合物48/80(C48/80)诱导的瘙痒模型,使用野生型和MRGPRB2基因敲除(MR K/O)小鼠进行对照;通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清MCP-1水平,组织化学染色(H&E和甲苯胺蓝染色)评估炎症和肥大细胞脱颗粒情况;建立了包括肥大细胞、角质形成细胞和巨噬细胞细胞系的体外共培养模型,研究细胞间相互作用;采用β-氨基己糖苷酶释放试验测定肥大细胞脱颗粒,钙流试验评估MRGPRX2激活情况;通过蛋白质印迹(Western blot)、免疫组织化学和实时定量PCR(RT-qPCR)分析关键蛋白和基因表达。
MRGPRX2/B2拮抗剂GE1111治疗减轻了LL-37诱导的玫瑰痤疮样炎症症状和小鼠炎症介质表达
研究团队首先在体内评估了GE1111对LL-37诱导的小鼠玫瑰痤疮样炎症模型的影响。实验设计如图1A所示,结果显示LL-37处理的野生型小鼠表现出明显的皮肤红肿/小病变和较高评分,而这些症状在GE1111治疗的小鼠中减轻,在MR K/O小鼠中完全缺失。
血清MCP-1水平在LL-37处理的小鼠中显著升高,而在GE1111治疗组和LL-37处理的MR K/O小鼠中降低。此外,LL-37处理导致表皮厚度显著增加,而GE1111治疗显著减少了这一变化。皮肤组织中的肥大细胞脱颗粒百分比在LL-37处理小鼠中显著增加,而GE1111治疗显著降低了脱颗粒的肥大细胞数量。
皮肤完整性评估显示,LL-37处理小鼠的表皮屏障蛋白involucrin表达显著降低,而GE1111治疗有效保护了这一紧密连接蛋白的表达。研究期间,GE1111治疗的小鼠未出现明显的刺激或毒性迹象。
GE1111治疗降低了LL-37诱导的玫瑰痤疮样炎症小鼠的炎症细胞因子和下游信号通路
研究人员进一步探究了GE1111对炎症信号通路的影响。蛋白质印迹分析显示,LL-37处理小鼠的claudin-1表达降低而TSLP表达增加,表明皮肤屏障受损和炎症状态。GE1111治疗逆转了这些变化,降低了TSLP并恢复了claudin-1水平。此外,LL-37处理小鼠中STIM1蛋白(MRGPRX2/B2信号传导中肥大细胞激活的关键因子)表达升高,而GE1111治疗降低了其表达。
基因表达分析显示,LL-37处理小鼠中炎症细胞因子IL-13、IL-33、MCP-1、IL-1β和TNF-α的表达水平升高,与玫瑰痤疮症状和血清MCP-1水平一致。GE1111治疗显著降低了这些细胞因子的基因表达。
GE1111治疗改善了化合物48/80诱导的小鼠瘙痒
瘙痒是玫瑰痤疮的常见症状之一。为了评估GE1111对瘙痒的影响,研究人员使用了合成MRGPRX2/B2激动剂C48/80诱导的小鼠瘙痒模型。C48/80显著增加了野生型小鼠的搔抓次数和持续时间,而在GE1111治疗组和C48/80处理的MR K/O小鼠中显著降低。GE1111治疗减少了搔抓发作的次数和持续时间,但不影响平均搔抓长度。
皮肤组织学显示,C48/80处理小鼠的脱颗粒肥大细胞显著增加,而在GE1111治疗组和C48/80处理的MR K/O小鼠中显著减少,表明GE1111通过抑制肥大细胞脱颗粒有效减轻瘙痒。
GE1111拮抗LL-37诱导的肥大细胞脱颗粒、炎症基因和下游信号蛋白
为了探究GE1111作用的分子机制,研究人员设计了体外功能实验。GE1111抑制了肥大细胞脱颗粒和MRGPRX2介导的钙流,其IC50值在肥大细胞脱颗粒试验中为6.271μM,在钙流试验中为12.31μM。此外,GE1111显著提高了LL-37的EC50值,表明其对LL-37诱导的肥大细胞活化具有抑制作用。
进一步的研究发现,GE1111通过降低STIM1表达和ERK 1/2磷酸化来抑制MRGPRX2-肥大细胞的活化通路。此外,GE1111治疗显著降低了肥大细胞中炎症细胞因子IL-31、MCP-1和TNF-α的基因表达,这些因子在玫瑰痤疮的炎症反应中起关键作用。
GE1111处理的肥大细胞降低了LL-37诱导的炎症细胞因子表达并恢复人HaCaT角质形成细胞中的紧密连接蛋白
在玫瑰痤疮中,免疫细胞和非免疫细胞(包括角质形成细胞)释放炎症细胞因子,加剧症状并损害皮肤完整性。研究人员通过使用LAD-2肥大细胞和HaCaT角质形成细胞的体外模型研究了肥大细胞与角质形成细胞在玫瑰痤疮中的相互作用。
免疫荧光结果显示,LL-37处理的肥大细胞上清液降低了角质形成细胞中claudin-1表达,增加了TSLP表达。GE1111治疗显著逆转了claudin-1和TSLP表达的变化。基因表达分析显示,用LL-37处理的肥大细胞上清液刺激的角质形成细胞中炎症细胞因子IL-8、IL-13和IL-17的基因表达显著增加。用LL-37+GE1111处理的肥大细胞上清液刺激的角质形成细胞,这些炎症细胞因子的基因表达显著降低。
GE1111处理的肥大细胞恢复了LL-37诱导的巨噬细胞吞噬作用
除了肥大细胞,巨噬细胞也被认为是玫瑰痤疮发生发展的关键免疫细胞。实验表明,与对照组相比,暴露于LL-37处理的肥大细胞上清液的RAW 264.7巨噬细胞吞噬活性显著降低。然而,当巨噬细胞用LL-37和GE1111组合处理时,这种吞噬作用的下降被逆转,表明GE1111减轻了LL-37对巨噬细胞功能的负面影响。
研究结论与意义
本研究通过结合体内和体外实验方法,深入探讨了新型小分子MRGPRX2拮抗剂GE1111在LL-37诱导的玫瑰痤疮样炎症和化合物48/80诱导的瘙痒中的治疗效果。研究结果表明,GE1111通过靶向MRGPRX2/B2受体,有效抑制了LL-37诱导的肥大细胞脱颗粒、钙内流以及下游信号通路活化,降低了关键炎症细胞因子的表达。
更重要的是,研究发现GE1111能够调节肥大细胞与角质形成细胞、巨噬细胞之间的相互作用,减轻炎症反应,恢复皮肤屏障功能。在动物模型中,GE1111治疗显著改善了玫瑰痤疮样症状和瘙痒行为,降低了血清MCP-1水平,减少了表皮增厚和肥大细胞脱颗粒,保护了皮肤紧密连接蛋白表达。
这些发现不仅证实了MRGPRX2/B2作为玫瑰痤疮治疗靶点的潜力,也为开发针对该受体的小分子拮抗剂提供了临床前证据。GE1111展现出的多效性抗炎作用和皮肤屏障保护功能,使其成为具有前景的新型玫瑰痤疮治疗候选药物。这一研究为理解玫瑰痤疮的发病机制提供了新视角,为开发针对该疾病病因的精准治疗策略奠定了重要基础。
研究的局限性包括缺乏药代动力学数据、安全性特征和临床数据支持GE1111在玫瑰痤疮中的潜在治疗作用,以及缺乏专门的组织病理学评估。未来的研究需要纳入急性和慢性毒性研究及临床标本,以支持MRGPRX2/B2拮抗剂GE1111在玫瑰痤疮中的转化潜力。
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