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炎症性单核细胞来源的双调蛋白通过PI3K/AKT通路驱动克罗恩病肠纤维化的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Mucosal Immunology 8.1
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克罗恩病(CD)肠纤维化缺乏有效治疗靶点。南京医科大学团队发现炎症性单核细胞来源的双调蛋白(AREG)通过激活PI3K/AKT通路促进肠道成纤维细胞活化增殖,采用单细胞测序(scRNA-seq)、Areg-/- 小鼠模型和过继性转移实验证实其关键作用,为靶向治疗提供新策略。
肠纤维化是克罗恩病最严重的并发症之一,约70%患者最终因肠梗阻需手术治疗。尽管已知慢性炎症驱动纤维化,但具体分子机制不明,临床缺乏有效抗纤维化药物。双调蛋白(AREG)作为表皮生长因子家族成员,虽在组织修复中发挥保护作用,却在多器官纤维化中呈现矛盾角色。这种"双面性"使其在克罗恩病肠纤维化中的作用充满争议,亟待深入解析。
南京医科大学的研究团队通过多维度研究揭示了AREG在肠纤维化中的关键作用。研究人员首先收集了20例克罗恩病患者的狭窄与非狭窄肠段标本,发现狭窄部位AREG表达显著升高且与胶原基因呈正相关。为验证因果关系,团队构建了野生型(WT)和Areg-/-
小鼠的葡聚糖硫酸钠(DSS)慢性结肠炎模型,发现AREG缺失可减轻纤维化但加重炎症,提示其抗炎/促纤维化的双重特性。
关键技术包括:1) 使用人肠纤维细胞(HIFs)RNA测序鉴定PI3K/AKT通路激活;2) 分析Rieder教授提供的CD患者全层组织scRNA-seq数据定位AREG主要来源;3) 建立炎症性单核细胞过继转移模型验证细胞特异性作用;4) 通过LY294002抑制剂在体内外阻断PI3K/AKT通路。
AREG表达在CD狭窄部位升高
Masson染色显示狭窄肠段纤维化指数显著高于非狭窄区域,伴随AREG mRNA和蛋白水平上调。从狭窄部位分离的HIFs也表现出更高AREG表达,提示其可能参与纤维化进程。
AREG加重DSS诱导的慢性结肠炎小鼠肠纤维化
在WT小鼠中,外源性AREG虽减轻炎症指标(降低IL-1β、IL-6和TNF-α),却显著增加胶原沉积和α-SMA+
肌层厚度。相反,Areg-/-
小鼠纤维化程度明显减轻,但炎症反应更剧烈,证实AREG具有独立的促纤维化作用。
AREG通过PI3K/AKT促进HIFs活化增殖
RNA-seq分析发现AREG处理后的HIFs中PI3K/AKT通路显著激活。功能实验显示AREG以剂量依赖方式增强HIFs的α-SMA表达、Ki67阳性率和胶原合成,这些效应可被PI3K抑制剂LY294002完全阻断。
单细胞图谱揭示炎症性单核细胞是AREG主要来源
对CD患者全层组织的scRNA-seq再分析显示,狭窄组织中炎症性单核细胞AREG表达最高。免疫荧光证实这些CD11b+
Ly6chi
细胞与成纤维细胞空间邻近,且DSS小鼠结肠中Areg+
单核细胞浸润增加。
炎症性单核细胞来源的AREG促进肠纤维化
共培养实验证明WT来源的炎症性单核细胞通过EGFR信号促进NIH-3T3细胞胶原合成,该效应在Areg-/-
单核细胞或EGFR抑制剂处理组消失。过继转移实验中,仅WT来源的Ly6chi
单核细胞能加剧受体小鼠肠纤维化。
这项发表在《Mucosal Immunology》的研究首次阐明炎症性单核细胞-AREG-PI3K/AKT轴在肠纤维化中的核心作用。创新性地发现AREG具有"抗炎促纤维化"的独特生物学特性,其细胞来源和下游通路的确定为靶向治疗提供精确干预节点。研究提出的三重靶向策略——抑制AREG分泌、阻断单核细胞募集或干扰PI3K/AKT信号,为克罗恩病纤维化防治开辟了新途径。特别是发现炎症性单核细胞作为AREG的主要效应细胞,为开发细胞特异性疗法奠定了理论基础。这些发现不仅适用于克罗恩病,对其他器官纤维化疾病的治疗也有重要借鉴价值。
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