抗菌肽BSN-37通过TLR8/CCR1双靶点调控小鼠腹腔巨噬细胞免疫功能的lncRNA-mRNA整合机制研究

本研究针对抗菌肽(AMPs)免疫佐剂作用靶点不清的临床转化瓶颈，通过转录组学与分子对接技术，揭示牛源抗菌肽BSN-37通过激活TLR8/CCR1双靶点及PI3K-Akt/NOD-like等通路，调控228个lncRNA和149个mRNA表达网络，显著提升巨噬细胞CD80/MHC-II等共刺激分子及Th1/Th2型细胞因子分泌，为新型免疫佐剂开发提供理论依据。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的背景下，抗菌肽(AMPs)因其广谱抗菌和免疫调节特性成为研究热点。然而，大多数抗菌肽的免疫调控机制仍如"黑箱"，特别是其如何通过表观遗传调控影响免疫细胞功能尚不明确。这严重制约了抗菌肽从实验室向临床应用的转化。牛源抗菌肽BSN-37作为Cathelicidin家族成员，前期研究已证实其具有独特的不裂解杀菌机制和免疫佐剂潜力，但其在体作用靶点和分子网络仍待揭示。

河南科技学院动物科技学院的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中，通过整合lncRNA-mRNA测序与分子对接技术，首次绘制了BSN-37激活小鼠腹腔巨噬细胞的全局调控图谱。研究采用Balb/c小鼠腹腔注射模型，通过RT-qPCR检测免疫分子表达，结合高通量转录组测序筛选差异基因，运用GO/KEGG分析信号通路，STRING构建蛋白互作网络，并采用ZDOCK模块进行分子对接验证。

研究结果显示：在"Antimicrobial peptide BSN-37 activates mouse peritoneal macrophages"部分，BSN-37处理12小时后显著上调CD80(1.8倍)、MHC-II(2.1倍)等共刺激分子，同时促进IL-2(Th1型)和IL-10(Th2型)细胞因子分泌，证实其双向免疫调节能力。

"Analysis of IncRNA and mRNA"部分揭示228个差异lncRNA(121上调/107下调)和149个差异mRNA(104上调/45下调)，其中MSTRG.12088.1 lncRNA表达量变化最显著(上调8.5倍)，免疫相关基因Il7r和Ccr2表达均提升约2倍。

"Characterization of mRNAs and LncRNAs"通过生物信息学比较发现，mRNA平均长度(177kb)远超lncRNA(26kb)，但两者外显子数均集中在2个，且染色体分布呈现1号、2号染色体富集特征。

功能分析部分("GO analysis"和"KEGG enrichment")显示差异基因显著富集于T细胞受体信号通路(ko04660)和PD-1检查点通路(ko05235)，其中PI3K-Akt通路涉及基因最多(17个)，NOD-like受体通路关键基因表达变化最显著(p<0.001)。

通过"Protein interaction network"筛选出核心靶点TLR8和CCR1，分子 docking证实BSN-37与TLR8(PDB:3W3G)结合能达-363.44 kcal/mol，关键氢键涉及ARG6-ARG785和PHE27-ASN661等氨基酸残基；与CCR1(PDB:7VL8)结合则通过PRO4-ARG318等形成稳定复合物。

该研究创新性地构建了抗菌肽-lncRNA-免疫通路的调控网络，证实BSN-37通过TLR8/CCR1双靶点协同激活先天/适应性免疫应答。这不仅为克服传统佐剂(如铝佐剂)Th1应答不足的缺陷提供新策略，其发现的MSTRG.12088.1等特征性lncRNA更为免疫调节剂的精准设计提供分子标记。研究团队特别指出，BSN-37诱导的IL-4/IFN-γ平衡表达特征，在抗胞内病原体感染和肿瘤免疫治疗中具有独特应用前景。未来需通过基因敲除模型进一步验证TLR8-CCR1交叉对话机制，并探索lncRNA介导的表观遗传调控细节。