《Journal of Inflammation Research》:The eNAMPT-Integrin α5β1 Axis Mediates Neutrophil-Endothelial Cell Interactions Driving Inflammation in Ulcerative Colitis
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本文通过整合单细胞转录组学与体内实验,揭示了溃疡性结肠炎(UC)中中性粒细胞异常活化后通过eNAMPT-整合素α5β1信号轴驱动内皮细胞炎症反应的新机制。研究证实阻断该轴可显著抑制中性粒细胞黏膜浸润,为UC的精准治疗提供了潜在靶点。
单细胞转录组分析揭示溃疡性结肠炎的细胞特征
通过分析溃疡性结肠炎(UC)患者与健康对照的肠道单细胞转录组数据,研究识别出9种主要细胞类型,包括B细胞、CD4+T细胞、中性粒细胞等。UC组中性粒细胞比例显著升高,且其特异性高表达烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)。空间表达分布显示NAMPT在UC中性粒细胞中富集,提示其可能通过胞外形式(eNAMPT)参与炎症调控。差异基因功能富集分析表明,中性粒细胞差异基因主要富集于细胞因子产生、免疫应答激活及白细胞迁移等通路。
Augur算法识别疾病相关关键细胞类型
采用Augur算法评估细胞对疾病状态的响应程度,发现中性粒细胞在UC与健康对照间具有最高曲线下面积(AUC=0.712),表明其为病理过程中最敏感的细胞类型,进一步支持中性粒细胞在UC中的核心作用。
细胞间通讯网络揭示eNAMPT-整合素α5β1轴的关键地位
CellChat分析显示UC中细胞通讯以分泌信号为主(61.8%)。中性粒细胞作为“发送者”,通过eNAMPT与内皮细胞表面的整合素α5β1(ITGA5+ITGB1)形成配体-受体对,构成Visfatin信号通路的核心。该通路在中性粒细胞-内皮细胞通讯中概率最高,提示其可能驱动中性粒细胞介导的炎症放大效应。
中性粒细胞耗竭缓解DSS诱导的小鼠结肠炎
在DSS诱导的UC小鼠模型中,模型组出现体重下降、结肠缩短及肠黏膜炎症细胞浸润。抗Ly6G抗体耗竭中性粒细胞后,小鼠体重恢复、结肠损伤减轻,血清促炎因子(TNF-α、IL-6、CXCL1、IL-1β)水平显著下降,证实中性粒细胞在UC病理中的关键作用。
抑制NAMPT活性减轻肠道炎症
应用NAMPT抑制剂Daporinad可降低肠黏膜NAMPT+细胞数量,改善结肠炎症状,并下调促炎因子水平。结果表明中性粒细胞来源的eNAMPT是驱动炎症的重要因子,抑制其活性可有效缓解疾病进展。
阻断整合素α5β1功能改善结肠炎损伤
通过整合素α5β1抑制剂ATN-161阻断其功能后,小鼠结肠炎症损伤减轻,血清炎症因子水平下降,但肠黏膜整合素α5β1+细胞数量未显著变化,提示抑制剂通过功能性阻断而非表达抑制发挥作用。该结果验证eNAMPT-整合素α5β1轴在UC中的病理意义。
讨论与展望
本研究首次系统阐明eNAMPT-整合素α5β1轴在中性粒细胞-内皮细胞互作中的驱动作用,为UC的免疫代谢调控机制提供了新视角。未来需在更大样本和慢性炎症模型中验证该通路的临床转化价值,并深入探索其下游信号网络。