白细胞介素10缺陷小鼠结肠组织的整合转录组与蛋白质组学特征解析及其在炎症性肠病治疗中的潜在价值

本研究针对炎症性肠病(IBD)治疗中IL-10疗法的临床转化困境，通过整合4D非标记质谱(MS)与RNA测序技术，系统分析了IL-10-/-小鼠结肠组织的转录组和蛋白质组特征，鉴定出635个差异基因(DEGs)和1071个差异蛋白(DEPs)，揭示了IL-10缺失通过代谢重编程和免疫调节失衡诱发结肠炎的新机制，为IBD精准治疗提供了新型靶点。

　　

炎症性肠病(IBD)作为困扰全球的慢性肠道炎症性疾病，其发病机制至今仍是医学界的重大挑战。尽管抗炎因子白细胞介素10(IL-10)的免疫调节作用已被广泛认知，但令人困惑的是，重组IL-10(rIL-10)在临床试验中却屡遭挫败。这种理想与现实的巨大落差，促使科学家们深入探索IL-10调控网络中的未知环节。四川大学华西医院炎症性肠病研究中心团队在《Scientific Data》发表的研究，通过多组学联用技术揭开了IL-10缺陷导致结肠炎的神秘面纱。

研究采用24周龄IL-10^-/-小鼠模型，通过疾病活动指数(DAI)评分和结肠长度测量确认慢性结肠炎表型。关键技术包括：1）4D非标记定量蛋白质组学(timsTOF Pro质谱仪)分析结肠组织；2）Illumina平台转录组测序；3）整合生物信息学分析筛选差异表达分子；4）PCR验证小鼠基因型。所有实验均采用3次生物学重复。

【评估慢性结肠炎表型】
通过系统监测24周内体重变化、DAI评分及结肠长度缩短程度，结合HE染色显示IL-10^-/-小鼠结肠出现显著炎症细胞浸润和黏膜损伤，成功建立慢性结肠炎模型。

【转录组学特征分析】
RNA-seq质控数据显示Q30均高于91%，PCA分析证实组间差异显著。共鉴定635个DEGs，其中273个上调基因涉及免疫应答激活，362个下调基因与上皮屏障功能相关。Venn图显示11,479个基因在WT和IL-10^-/-组共同表达。

【蛋白质组学特征解析】
4D质谱技术检测到1,071个DEPs，肽段计数分布和分子量分布验证数据质量。热图显示差异蛋白主要富集于FcγR信号通路和鞘脂代谢途径，与转录组数据形成互补。

【多组学整合发现】
关键突破在于发现IL-10缺失通过双重机制诱发结肠炎：一方面通过Fcγ受体(FcγR)信号抑制M2型巨噬细胞极化，另一方面干扰鞘脂代谢(sphingolipid metabolism)导致上皮屏障破坏。这些发现解释了rIL-10疗效局限性的分子基础——单纯补充IL-10无法逆转已紊乱的代谢网络。

该研究通过创新性地联合应用时空分辨蛋白质组学与转录组学技术，首次绘制了IL-10缺陷结肠炎的分子图谱。特别值得注意的是，发现代谢重编程(metabolic reprogramming)与免疫失调的协同作用是疾病进展的关键驱动力。这些发现不仅为理解IBD发病机制提供了新视角，更重要的是指明了靶向干预代谢-免疫交叉通路的新型治疗策略。研究数据已通过iProX(PXD051806)和GEO(GSE193677)平台共享，为后续转化研究奠定了坚实基础。