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LL-37与瓜氨酸化LL-37通过调控Regnase-1选择性抑制支气管上皮细胞中IL-17A/F介导的Lipocalin-2表达:揭示中性粒细胞炎症调控新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月24日 来源:Journal of Inflammation 4.4
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本研究针对LL-37与IL-17A/F在气道炎症中的矛盾作用,通过高通量蛋白质组学、功能实验和动物模型,首次发现宿主防御肽LL-37及其瓜氨酸化形式(citLL-37)能选择性抑制IL-17A/F诱导的Lipocalin-2(LCN-2)表达,并通过调控转录因子C/EBPβ和RNA结合蛋白Regnase-1抑制中性粒细胞迁移。该研究为靶向IL-17/LL-37通路治疗中性粒细胞性哮喘等疾病提供了新策略,发表于《Journal of Inflammation》。
在慢性气道炎症如重症哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)中,中性粒细胞浸润是病理核心,而IL-17A/F和宿主防御肽LL-37的相互作用机制长期存在矛盾认知。一方面,IL-17A/F通过支气管上皮细胞(HBEC)分泌Lipocalin-2(LCN-2)等趋化因子驱动中性粒细胞募集;另一方面,LL-37虽能促进Th17分化,却在特定炎症环境下表现出抗炎特性。更复杂的是,炎症环境中LL-37会被肽基精氨酸脱亚胺酶(PADI)瓜氨酸化(citLL-37),但其对IL-17通路的影响尚未阐明。这种机制空白限制了针对中性粒细胞炎症的精准干预策略开发。
为解决这一难题,加拿大曼尼托巴大学免疫学系Anthony Altieri、Neeloffer Mookherjee等团队联合荷兰莱顿大学医学中心,通过多学科方法揭示了LL-37/citLL-37调控IL-17A/F信号的新机制。研究首先采用适配体蛋白质组学(SOMAmer)筛选出IL-17A/F在HBEC中显著上调的20种蛋白,其中LCN-2、Elafin和GROα等中性粒细胞趋化因子最为突出。功能实验证实,免疫去除LCN-2可使中性粒细胞迁移减少50%,直接验证了其关键作用。
研究核心发现是LL-37/citLL-37对IL-17A/F响应的选择性调控:在增强GROα的同时,两者均能抑制LCN-2表达。机制上,LL-37/citLL-37通过抑制转录因子C/EBPβ(调控LCN-2转录)和上调RNA内切酶Regnase-1(降解炎症因子mRNA)实现这一效应。值得注意的是,虽然citLL-37保留了抑制LCN-2的能力,但其促炎功能(如激活NF-κB和诱导CCL20)显著弱于LL-37,提示瓜氨酸化可能是炎症环境中的反馈调节机制。动物模型进一步显示,在HDM/LPS诱导的小鼠气道炎症中,LL-37小鼠同源物CRAMP与LCN-2呈负相关,且与中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)积累此消彼长。
关键技术包括:1)SOMAmer高通量蛋白质组学分析IL-17A/F调控的HBEC蛋白谱;2)Transwell实验结合LCN-2免疫去除验证其功能;3)qRT-PCR和Western blot解析C/EBPβ-Regnase-1通路;4)HDM/LPS小鼠模型(含性别差异分析)验证临床相关性。
研究结论指出,LL-37/citLL-37通过双重机制——转录层面抑制C/EBPβ和转录后层面增强Regnase-1——选择性阻断IL-17A/F-LCN-2轴,从而限制中性粒细胞炎症。这为解释LL-37在炎症不同阶段的矛盾作用提供了统一框架:早期促进Th17分化,后期通过citLL-37抑制过度炎症。该发现不仅拓展了对宿主防御肽免疫调节功能的认知,还为开发靶向LL-37/citLL-37的疗法(如Regnase-1激动剂)治疗中性粒细胞性气道疾病提供了理论依据。
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