FGF20:溃疡性结肠炎治疗的新希望 —— 调节肠道屏障与巨噬细胞极化的关键因子

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology 7.1

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  炎症性肠病(IBD)中的溃疡性结肠炎(UC)影响全球众多患者,现有治疗方案缓解率不佳。研究人员针对外源性重组成纤维细胞生长因子 20(FGF20)治疗 UC 机制不明的问题展开研究。结果发现 FGF20 可缓解结肠炎,或成 UC 潜在治疗靶点,为 UC 治疗提供新思路。

  在医学研究的广阔领域中,炎症性肠病(IBD)一直是困扰全球患者的难题。其中,溃疡性结肠炎(UC)作为 IBD 的常见类型,全球预计在 2023 年就影响着 500 万人,且发病率逐年上升。UC 患者常常遭受黏膜溃疡、直肠出血、腹泻和腹痛的折磨,上皮屏障的缺陷不仅让患者生活质量大打折扣,还使得病情反复难愈。尽管目前治疗 UC 的方法不断涌现,包括生物制剂和小分子药物,但实际缓解率却不尽人意。在这样的背景下,探寻更有效的治疗靶点和机制成为医学研究的迫切需求。
温州医科大学的研究人员勇敢地迎接这一挑战,聚焦于成纤维细胞生长因子 20(FGF20)在溃疡性结肠炎中的作用机制展开深入研究。他们的研究成果发表在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》杂志上,为 UC 的治疗带来了新的曙光。

研究人员在探索 FGF20 与 UC 关系的过程中,运用了多种关键技术方法。他们通过分析来自基因表达综合数据库(GEO)中 UC 患者的数据,获得了重要线索;建立小鼠结肠炎模型,模拟人类疾病状态;利用蛋白质组学分析,筛选出差异表达的基因;采用免疫荧光染色、免疫印迹、实时定量聚合酶链反应(qPCR)等技术,从分子水平深入探究相关蛋白和基因的表达变化。

研究结果令人瞩目。首先,研究发现 FGF20 在 UC 患者和小鼠结肠炎模型的结肠组织中显著升高。通过建立 FGF20 基因敲除(KO)小鼠模型,研究人员发现 FGF20 缺乏会加剧葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎,表现为体重下降更多、疾病活动指数(DAI)评分更高、结肠缩短更明显,同时结肠黏膜结构破坏严重,杯状细胞数量减少,促炎介质如诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和白细胞介素 6(IL-6)表达增加。相反,给野生型(WT)小鼠注射表达 FGF20 的腺相关病毒(AAV-FGF20),则能显著减轻 DSS 诱导的结肠炎症状,抑制促炎介质表达。

在肠道上皮屏障方面,研究表明 FGF20 对维持其完整性至关重要。FGF20 KO 小鼠在 DSS 处理后,肠道通透性显著增加,紧密连接蛋白 ZO-2、occludin 和 claudin-1 表达下调,肠道上皮细胞增殖减少,Bax 表达增加、Bcl-2 表达减少,这些不利变化在给予外源性 FGF20 后得到明显改善。

巨噬细胞在 UC 的发生发展中起着关键作用,研究人员发现 FGF20 能够调节巨噬细胞极化。FGF20 KO 小鼠结肠组织中巨噬细胞浸润增多,M1 极化相关基因(如 IL-6、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)、IL-1β 和单核细胞趋化蛋白 1(MCP-1))表达上调,M2 极化相关基因表达则受到抑制。而 AAV-FGF20 处理可抑制 M1 极化,促进 M2 极化。

进一步探究机制发现,S100A9 是 FGF20 的关键下游靶点。蛋白质组学分析显示,DSS 诱导的结肠炎小鼠中,S100A9 表达上调,且在 FGF20 KO 小鼠中表达更高。使用 S100A9 特异性抑制剂 paquinimod 处理 FGF20 KO 小鼠,可显著缓解结肠炎症状,恢复肠道上皮屏障完整性,抑制 M1 极化;而在 AAV-FGF20 小鼠中过表达 S100A9,则会削弱 FGF20 的保护作用。

此外,研究还揭示 FGF20 通过 S100A9 抑制 M1 极化是依赖于核因子 κB(NF-κB)通路的。在 FGF20 KO 小鼠中,NF-κB 通路异常激活,使用 NF-κB 抑制剂 BAY11-7082 处理可抑制 S100A9 表达和 M1 极化,在体外实验中也得到了类似结果。

综上所述,该研究揭示了 FGF20 在结肠炎中的重要保护机制。FGF20 通过负向调节 S100A9 和 NF-κB 通路,抑制 M1 巨噬细胞极化,恢复受损的肠道上皮屏障完整性,从而缓解结肠炎症状。这一发现为溃疡性结肠炎的治疗提供了新的潜在靶点,外源性补充重组 FGF20 或许将成为治疗 UC 的有效策略,有望改善众多 UC 患者的生活质量,为他们带来新的希望,在炎症性肠病的治疗领域具有重要的理论和临床意义。

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