Activin A通过ALK4-Smad2/3通路加剧新生儿坏死性小肠结肠炎的机制研究及治疗新靶点探索

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:International Immunopharmacology 4.8

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  本研究聚焦新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)的发病机制,揭示了Activin A通过激活ALK4-Smad2/3信号轴,加剧肠上皮细胞凋亡和屏障破坏的关键作用。研究人员通过体内外模型证实,外源性Activin A加重NEC病理损伤,而中和抗体干预可逆转这一效应,为NEC治疗提供了新的分子靶点。

  

新生儿坏死性小肠结肠炎(Necrotizing enterocolitis, NEC)是早产儿最致命的胃肠道疾病之一,其高死亡率与肠道屏障破坏、细菌易位及失控的炎症反应密切相关。尽管已知TLR4信号和微生物失调参与NEC发生,但调控肠上皮凋亡和屏障完整性的关键分子机制尚未阐明。Activin A作为TGF-β超家族成员,在炎症性疾病中表现出双重调控作用,但其在NEC中的病理贡献仍是空白。

重庆医科大学的研究团队通过建立新生小鼠NEC模型(缺氧、低温、LPS和配方奶喂养)和LPS刺激的IEC-6肠上皮细胞模型,首次系统评估了Activin A的致病机制。研究发现:1)NEC小鼠肠道中Activin A表达显著上调;2)外源重组Activin A(rActivin A)加重体重下降、死亡率及组织损伤,伴随紧密连接蛋白(ZO-1/Occludin/Claudin-1)减少和炎症因子(IL-1β/IL-6)升高;3)中和抗体干预可逆转上述损伤;4)机制上,Activin A通过ALK4受体激活Smad2/3磷酸化(非NF-κB/ERK/AKT通路),驱动上皮细胞凋亡(Bax/Cleaved caspase-9↑)。该研究发表于《International Immunopharmacology》,为NEC治疗提供了精准干预靶点。

关键技术包括:1)新生小鼠NEC模型构建;2)IEC-6细胞炎症损伤模型;3)重组蛋白/抗体干预;4)屏障功能评估(免疫荧光/WB检测紧密连接蛋白);5)多维度凋亡检测(TUNEL/流式/WB);6)信号通路分析(磷酸化Smad2/3检测)。

【研究结果】

  1. Activin A在NEC模型小鼠肠道组织中表达上调
    ELISA和WB显示NEC组Activin A蛋白水平显著高于对照组,免疫组化证实其定位在肠上皮和炎症浸润区域。

  2. Activin A加剧NEC病理进程
    rActivin A处理组小鼠出现更严重的肠壁坏死和炎症评分,伴随ZO-1/Occludin蛋白表达下降40%-60%,而抗Activin A抗体可恢复屏障功能。

  3. ALK4-Smad2/3介导凋亡机制
    体外实验显示,ALK4抑制剂SB431542完全阻断Activin A促凋亡效应,WB证实该过程依赖Smad2/3磷酸化,与NF-κB通路无关。

【结论与意义】
该研究首次阐明Activin A-ALK4轴通过Smad2/3依赖性凋亡途径破坏肠屏障,推动NEC进展。临床转化方面,靶向中和Activin A或抑制ALK4可能成为NEC新型治疗策略,尤其对TLR4抑制剂疗效不佳的患儿具有补充价值。团队进一步计划开发ALK4特异性拮抗剂,并探索早产儿患者中Activin A水平的预后价值。

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