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在炎症性疾病中，JAK 抑制剂（JAKi）对巨噬细胞的分子作用机制不明。研究人员围绕 JAKi 对 IFN-γ 诱导的人巨噬细胞基因表达的影响展开研究，发现 JAKi 对不同基因的抑制作用存在差异，并揭示相关机制，为治疗类风湿关节炎（RA）提供新思路。
炎症，这个在我们身体里时而有益、时而捣乱的 “小怪兽”，在正常情况下，它是身体抵御外界侵害的卫士，但一旦失控，就会引发各种麻烦。像类风湿关节炎（RA）、系统性红斑狼疮（SLE）等自身免疫性疾病，以及炎症性肠病（IBD）等，都和炎症的异常活跃脱不了干系。在这些疾病中，巨噬细胞就像一群被误导的士兵，它们的 “作战计划” 被打乱，在炎症的战场上横冲直撞。其中，干扰素 -γ（IFN-γ）这个 “信号兵”，会激活巨噬细胞，让它们走向促炎的 “M1 样” 表型，而 Janus 激酶（JAK）介导的信号通路，在这个过程中起着关键作用。
JAK 抑制剂（JAKi）作为治疗炎症性疾病的 “新武器”，虽然已经在临床治疗 RA 等疾病中展现出一定的效果，但它在巨噬细胞中的具体作用机制却像一团迷雾，让科研人员捉摸不透。比如，它到底是如何影响巨噬细胞的基因表达的？为什么对有些基因有效，对有些基因却没什么作用？这些问题亟待解决，因为只有搞清楚这些机制，才能更好地发挥 JAKi 的治疗潜力，为饱受炎症性疾病折磨的患者带来更多希望。
来自韩国忠北国立大学等机构的研究人员勇敢地接下了这个挑战，针对 JAKi 对 IFN-γ 诱导的人巨噬细胞基因表达的影响展开了深入研究。他们的研究成果发表在《iScience》上，为我们揭开了这团迷雾的一角。
研究人员主要运用了转录组分析、表观基因组分析、单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）等技术。通过转录组分析，他们能了解基因的表达情况；表观基因组分析则帮助他们探究基因表达调控背后的表观遗传机制；scRNA-seq 让他们可以在单细胞水平上观察细胞的异质性和基因表达差异。此外，研究还用到了多种公开的数据集，这些数据为研究提供了丰富的资源。
JAK 抑制剂选择性调节巨噬细胞中 IFN-γ 诱导的基因
研究人员精心设计了四组实验，让 THP-1 细胞在不同条件下 “变身”。结果发现，IFN-γ 能显著提升 STAT1 和 STAT3 的磷酸化水平，就像给这两个 “信号开关” 通上了电。而 JAKi 则像一个精准的 “调控师”，剂量和时间依赖性地抑制 IFN-γ-JAK-STAT 轴的靶基因。RNA 测序（RNA-seq）分析进一步揭示，JAKi 处理后，IFN-γ 诱导的基因出现了 “分流”，分成了 JAKi 敏感和不敏感的基因簇。这表明 JAKi 在巨噬细胞中对基因的调节可不是 “一刀切”，而是有着复杂的机制。
JAK 抑制剂在 IFN-γ 激活巨噬细胞中引起的染色质开放变化差异
为了深入探究基因对 JAK 抑制敏感性差异背后的表观遗传机制，研究人员进行了转座酶可及染色质测序（ATAC-seq）分析。他们发现，JAK 抑制在 IFN-γ 激活的巨噬细胞中引发了大规模的染色质重组，就像重新整理了细胞内的 “遗传书架”。而且，根据染色质可及性的变化，还能把相关区域分为不同的簇，这些簇与 JAKi 敏感和不敏感的基因有着密切联系。这意味着染色质的可及性变化可能是 JAKi 选择性调节基因表达的重要 “密码”。
JAK 抑制剂调节基因中的不同转录因子组合
研究人员深入挖掘转录因子（TF）与 JAKi 敏感性的关系，发现不同的 TF 在 JAKi 敏感和不敏感的区域有着不同的 “偏好”。JAKi 敏感区域富含 IRF 基序，而 JAKi 不敏感区域则对 AP-1 基序 “情有独钟”。而且，JAKi 处理后，不同 TF 的表达也发生了变化，这进一步说明了 TF 在 JAKi 对基因表达调控中扮演着关键角色，它们就像一群 “指挥官”，决定着基因的 “命运”。
细胞因子特异性基因特征揭示 JAK 抑制剂敏感性差异
研究人员将 IFN-γ 激活的巨噬细胞与其他细胞因子刺激的巨噬细胞进行比较，发现不同细胞因子诱导的基因表达特征各不相同。其中，与 IFN-α 共有的基因特征对 JAKi 更敏感，而与肿瘤坏死因子（TNF）共有的基因特征则对 JAKi 更具抗性。单细胞分析也显示，在不同刺激条件下，JAKi 敏感和不敏感的基因模块表达模式差异明显。这表明细胞因子在 JAKi 对基因表达的调控中起着重要的 “引导” 作用，不同的细胞因子组合会让基因对 JAKi 产生不同的反应。
JAK 抑制剂选择性抑制 STAT1 和 IRF1 与顺式调控区域的结合
通过分析染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）数据，研究人员发现 STAT1、STAT3 和 IRF1 等 TF 在不同的染色质区域有着不同的结合模式。JAKi 敏感区域的 IRF1 和 STAT1 结合信号更强，而 JAKi 不敏感区域则更倾向于与 C/EBPβ 结合。这就像是不同的 “钥匙” 对应不同的 “锁”，JAKi 通过影响 TF 与染色质区域的结合，来实现对基因表达的精准调控。
JAK 抑制剂敏感性区分类风湿关节炎滑膜巨噬细胞中的 IFN-γ 特征基因
研究人员分析 RA 滑膜巨噬细胞的数据后发现，JAKi 敏感和不敏感的基因在 RA 滑膜巨噬细胞中都显著上调，而且不同的巨噬细胞亚群对 JAKi 的敏感性也不一样。这意味着在 RA 的滑膜组织中，巨噬细胞就像一群 “性格各异” 的士兵，对 JAKi 这个 “指令” 有着不同的反应，这种差异可能会影响 RA 的病情发展和治疗效果。
类风湿关节炎滑膜巨噬细胞亚群中 JAK 抑制剂敏感性背后的不同表观遗传调控景观
研究人员利用单细胞核多组学数据，发现 RA 滑膜巨噬细胞亚群的染色质景观和 JAKi 敏感性密切相关。不同的亚群有着不同的基序富集模式，JAKi 不敏感基因在某些亚群中高度表达，而 JNK 抑制剂可以抑制这些基因。这为治疗 RA 提供了新的思路，或许可以通过抑制 JNK 来增强 JAKi 的治疗效果。
研究结果表明，JAKi 对 IFN-γ 诱导的基因表达调控存在明显的选择性，这种选择性与染色质可及性、TF 结合以及细胞因子信号通路密切相关。在 RA 滑膜巨噬细胞中，不同亚群对 JAKi 的敏感性差异显著，这与疾病的发展和治疗反应紧密相连。该研究为理解 JAKi 在炎症性疾病中的作用机制提供了重要依据，也为开发更有效的治疗策略指明了方向。例如，针对 JAKi 不敏感基因的调控机制，联合使用 JNK 抑制剂等药物，可能会为治疗 RA 等炎症性疾病带来新的突破，让患者有更多的治疗选择和更好的康复希望。
