精准切割肠切片技术揭示炎症性肠病组织免疫反应机制及药物调控新策略

本研究创新性采用精准切割肠切片（PCIS）技术，首次在体外完整保留炎症性肠病（IBD）患者肠道组织的免疫微环境特征。通过ConA/LPS刺激证实IBD组织存在Th1/Th17通路异常活化（IL-17A/IFN-γ显著上调），并发现钙调磷酸酶抑制剂（Pimecrolimus）可有效抑制T细胞介导的屏障损伤（TEER提升35%），为IBD个体化治疗提供新型人源化研究模型。

　　

原发性肠道组织的免疫特征保留
通过手术获取克罗恩病（IBD）患者和非IBD患者的回肠末端组织，制备300μm厚度的精准切割肠切片（PCIS）。组织学分析显示IBD组呈现典型病理改变：绒毛萎缩、淋巴细胞/巨噬细胞浸润（CD68⁺细胞增加），基因检测发现IL-17和干扰素信号通路显著激活（407个差异基因，其中364个上调）。基线状态下，IBD组自发分泌IL-17A（log2FC=4.38）、IL-22（log2FC=4.24）等Th17相关因子，同时ATP水平升高反映代谢亢进。

病原体模拟刺激下的差异化响应
脂多糖（LPS）刺激后，非IBD组主要诱导IL-1β（log2FC=3.8）等先天免疫因子，而IBD组特异性高分泌上皮中性粒细胞激活蛋白78（ENA-78，log2FC=1.82）。刀豆蛋白A（ConA）刺激揭示IBD组Th17特征性反应：IL-17F（仅IBD组诱导）、IL-21（log2FC=2.17）选择性升高，且细胞毒性标志物颗粒酶A（GzmA）释放增加。值得注意的是，Th2型细胞因子（IL-4/IL-13）虽被诱导但水平较低，证实IBD以Th1/Th17极化为主。

钙调磷酸酶抑制剂的精准调控
25μM吡美莫司（Pimecrolimus）处理显著抑制ConA诱导的T细胞效应：IL-2下降14倍（IBD组）、IFN-γ降低7倍，Th17核心因子IL-17A减少25倍。机制上，该药物通过阻断核因子活化T细胞（NFAT）核转位，抑制CD4⁺ T细胞活化。屏障功能实验显示，IBD组培养上清使C2BBe1细胞跨上皮电阻（TEER）下降35%，而吡美莫司预处理组屏障损伤改善89%（p<0.01），证实T细胞源性因子直接破坏紧密连接。

转化医学价值与模型优势
相比类器官或器官芯片，PCIS完整保留天然组织的免疫细胞组成（含CD4⁺/CD8⁺ T细胞空间分布）和基质结构。该研究首次系统证实：①IBD组织存在持续性Th17通路激活；②钙调磷酸酶-NFAT轴是调控肠道炎症的关键靶点；③药物干预效果可经TEER等功能指标量化。这种"患者来源活组织切片"策略为个体化药物测试（如JAK抑制剂、生物制剂）提供了新平台。

技术局限与发展方向
当前模型尚存不足：①缺乏循环免疫细胞浸润（可考虑外周血共培养）；②培养周期限于48小时（微流控系统或可延长）。未来研究将整合单细胞测序技术，进一步解析药物响应细胞的异质性。这些改进将使PCIS成为连接基础研究与临床转化的"桥梁技术"。