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B细胞中NFATc1缺失通过促进IL-10分泌型调节性B细胞分化缓解特应性皮炎
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月13日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对特应性皮炎(AD)缺乏有效治疗手段的现状,揭示了转录因子NFATc1在B细胞中的关键调控作用。通过构建B细胞特异性NFATc1敲除小鼠模型,研究人员发现NFATc1缺失可促进B220+CD5+CD1dhi调节性B细胞(Bregs)分化并增强IL-10分泌,从而显著减轻钙泊三醇诱导的AD症状。该发现为靶向NFATc1治疗过敏性皮肤病提供了新策略。
特应性皮炎(Atopic Dermatitis, AD)作为一种常见的慢性炎症性皮肤病,困扰着全球15-20%的儿童和1-3%的成年人。这种疾病以皮肤屏障功能障碍、剧烈瘙痒和反复发作的湿疹为特征,目前尚无根治方法。在AD发病机制中,过度活跃的2型免疫反应导致白细胞介素4(IL-4)、IL-13等促炎因子大量产生,进而引发免疫球蛋白E(IgE)水平升高和肥大细胞活化,形成恶性循环。尽管调节性B细胞(Regulatory B cells, Bregs)及其分泌的抗炎因子IL-10被认为可能缓解AD症状,但具体调控机制尚不明确。
针对这一科学问题,阿拉伯联合酋长国大学(United Arab Emirates University)生物学系的研究团队在《Scientific Reports》发表重要研究成果。他们发现转录因子NFATc1(活化T细胞核因子c1)在B细胞中扮演着"分子刹车"的角色,通过抑制IL-10产生而加剧AD症状。通过构建B细胞特异性NFATc1敲除小鼠(Nfatc1f/fx mb1cre),研究人员证明NFATc1缺失可显著减轻AD症状,这一保护作用与Bregs数量增加和IL-10分泌增强密切相关。转录组分析进一步揭示NFATc1缺陷B细胞中MAPK信号通路相关基因表达上调,为理解其分子机制提供了新视角。
研究采用多项关键技术方法:通过钙泊三醇(MC903)诱导建立AD小鼠模型;利用流式细胞术分析B细胞亚群特别是B220+CD5+CD1dhi Bregs比例;采用ELISA检测血清IgE水平;进行RNA测序分析差异表达基因;通过体外B细胞培养和过继转移实验验证IL-10的功能作用。所有实验均使用6-8周龄C57BL/6小鼠,每组至少15只动物以确保统计学效力。
NFATc1 deficiency in B cells diminished AD responses
通过连续16天局部应用钙泊三醇成功建立AD模型后,研究人员观察到Nfatc1f/fx mb1cre-AD小鼠耳部肿胀程度显著低于野生型AD小鼠(p=0.0258)。组织学分析进一步证实,NFATc1缺陷小鼠表皮增厚和细胞浸润程度明显减轻,表明B细胞中NFATc1缺失可有效缓解AD相关炎症反应。
NFATc1 deficiency in B cells resulted decreased serum IgE levels
血清学检测显示,野生型AD小鼠血清IgE水平显著升高(p=0.0190),而NFATc1缺陷AD小鼠则保持稳定。这一发现提示NFATc1在B细胞中可能通过非IgE依赖途径调控AD发展,为理解AD发病机制提供了新视角。
NFATc1 deficiency in B cells increased the number of CD5+CD1d+ Bregs during AD
流式细胞分析揭示关键发现:虽然总B细胞比例在两组AD小鼠中无显著差异,但NFATc1缺陷AD小鼠的Bregs(B220+CD5+CD1dhi)比例显著高于野生型AD组(p=0.0428)。这一结果首次将NFATc1与Bregs分化联系起来,为解释AD症状改善提供了细胞学基础。
NFATc1 deficiency resulted in increased IL-10 production in the Breg population
细胞内染色显示,NFATc1缺陷AD小鼠Bregs的IL-10分泌水平显著增加(p=0.0026)。通过体外实验证实,短链脂肪酸戊酸酯(pentanoate)处理的B细胞过继转移可减轻AD症状,直接证明IL-10在缓解AD中的关键作用。使用p38MAPK抑制剂SB202190可抑制Il10基因表达,表明MAPK通路参与IL-10调控。
Transcriptome analysis during AD in Nfatc1f/f x mb1cre mice
RNA测序发现NFATc1缺陷B细胞中有927个差异表达基因(79个上调,848个下调)。KEGG分析显示MAPK信号通路显著富集,与IL-10调控机制一致。值得注意的是,染色质调节因子hmga1和离子通道蛋白pkd1l1等基因表达上调,可能共同促进B细胞应激反应和发育。
这项研究首次阐明NFATc1通过抑制Bregs分化和IL-10产生而加剧AD症状的分子机制。与现有免疫抑制剂不同,靶向NFATc1既能增强内源性抗炎因子IL-10分泌,又不会导致B细胞功能全面抑制,具有更好的安全性前景。研究不仅为AD治疗提供了新靶点,也为理解B细胞在过敏性疾病中的调控作用开辟了新途径。特别值得注意的是,研究人员采用的B细胞特异性敲除策略避免了全身性NFAT抑制带来的副作用,这种精准治疗思路对开发新一代抗过敏药物具有重要启示意义。未来研究可进一步探索NFATc1抑制剂与现有疗法的联合应用,以及在不同AD亚型患者中的转化潜力。
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