《Cell Communication and Signaling》：KDM6B inhibition modulates monocyte activation and alleviates IMQ-induced psoriasis-like skin inflammation
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**摘要**
**背景**：炎症性单核细胞（inflammatory monocytes）日益被认为是银屑病的关键放大器，但其致病特征的表观遗传驱动因素仍不清楚。在银屑病中，连接表观遗传调控与代谢重编程在单核细胞驱动性炎症中的机制尚不明确。
**方法**：
**摘要**
**背景**：炎症性单核细胞（inflammatory monocytes）日益被认为是银屑病的关键放大器，但其致病特征的表观遗传驱动因素仍不清楚。在银屑病中，连接表观遗传调控与代谢重编程在单核细胞驱动性炎症中的机制尚不明确。
**方法**：研究人员检测了咪喹莫特（IMQ）诱导的银屑病模型中经典单核细胞（classical monocytes）内组蛋白去甲基化酶KDM6B的表达和活性。通过测量炎症性和代谢性基因启动子处的H3K27me3水平来评估表观遗传变化。疾病发作后，使用GSK-J4进行KDM6家族H3K27去甲基化酶活性的药理学抑制，GSK-J4是一种细胞渗透性前药，在细胞内可转化为活性抑制剂GSK-J1。同时分析了炎症性和代谢性转录程序、生物能量学特征、免疫细胞向发炎皮肤的募集以及髓系细胞的单细胞转录组变化。
**结果**：在IMQ诱导的银屑病样炎症期间，经典单核细胞中KDM6B表达和KDM6A/B去甲基化酶活性增加。这与Il1b、Tnf、Pgam1、Pgk1和Aldoa启动子处抑制性组蛋白标记H3K27me3（一种与染色质压缩和转录沉默相关的表观遗传修饰）水平降低相关，同时伴有炎症和糖酵解基因特征的增强。疾病发作后的GSK-J4治疗恢复了炎症和代谢位点的H3K27me3水平，抑制了Il1b和Tnf转录，使生物能量学特征恢复正常，并减少了单核细胞和中性粒细胞向发炎皮肤的募集。单细胞转录组分析进一步显示，GSK-J4治疗与单核细胞中细胞因子介导的信号传导、糖酵解和趋化途径减少相关，同时富集了抗原呈递模块，这与髓系细胞向稳态、抗原呈递监测程序以及支持调节性T细胞（Treg）的微环境转变一致。
**结论**：总而言之，研究数据将KDM6B相关的表观遗传-代谢重塑确定为IMQ诱导的银屑病样炎症中炎症性单核细胞活化的一个组成部分。GSK-J4治疗在疾病发作后启动时可减轻持续性炎症。这些发现支持进一步研究KDM6家族去甲基化酶作为银屑病样炎症的治疗靶点。
**论文解读：KDM6B抑制通过调节单核细胞活化缓解IMQ诱导的银屑病样皮肤炎症**
**一、研究背景与科学问题**
银屑病是一种自身炎症性疾病，以角质形成细胞过度增殖、IL-23/IL-17信号轴异常和系统性炎症为主要特征，全球患病率约为0.1%–3%。现有靶向TNF-α、IL-17A/F或IL-23 p19亚基的生物制剂虽在多数患者中取得良好疗效，但原发或继发性治疗失败仍是重要的临床挑战，提示存在其他维持疾病通路的机制。近年来，炎症性单核细胞被日益认为是银屑病炎症的关键放大器。在咪喹莫特（IMQ）诱导的银屑病样小鼠模型中，经典单核细胞从骨髓动员并募集至发炎皮肤，分化为炎症性巨噬细胞和单核细胞来源树突状细胞，产生IL-1β、TNF-α和IL-6等炎症介质。然而，驱动单核细胞致病性特征的表观遗传因素尚不清楚，表观遗传调控与代谢重编程之间的关联机制也缺乏明确阐述。基于此，研究人员探讨了组蛋白去甲基化酶KDM6B在单核细胞炎症活化中的角色，并评估了药理学抑制KDM6家族酶活性对已建立炎症的治疗潜力。
**二、主要技术方法概述**
该研究使用了多项关键技术手段：采用IMQ诱导的银屑病样小鼠模型（C57BL/6J小鼠）和IL-36α/IL-17A驱动的细胞因子诱导模型；通过抗CSF1R和抗Ly6C抗体进行外周单核细胞耗竭实验；运用单细胞RNA测序（scRNA-seq）对CD45?免疫细胞进行转录组图谱分析；采用染色质免疫沉淀（ChIP）检测H3K27me3在炎症和代谢基因启动子区的占位；通过Seahorse代谢通量分析评估单核细胞的线粒体呼吸和糖酵解功能；利用流式细胞术分析免疫细胞亚群、细胞内细胞因子和转录因子表达；并使用ELISA定量血浆和皮肤组织中的细胞因子浓度。
**三、研究结果**
**（一）单核细胞耗竭减轻IMQ诱导的银屑病严重程度**
研究人员通过腹腔注射抗CSF1R和抗Ly6C抗体耗竭循环Ly6C?单核细胞后发现，单核细胞耗竭显著改善了IMQ诱导的皮肤红斑、鳞屑和皮肤增厚，降低了表皮厚度和炎症细胞浸润，减少了脾脏重量和血浆IL-6浓度，表明单核细胞在银屑病样炎症的局部和系统性免疫激活中发挥重要促进作用。
**（二）KDM6B表达在IMQ诱导银屑病模型的单核细胞中升高**
scRNA-seq分析显示IMQ处理后皮肤中经典单核细胞比例增加，且Kdm6b表达在经典单核细胞和其他髓系细胞群中上调。流式细胞术验证了骨髓、脾脏、血液和皮肤中CD11b?单核细胞频率及KDM6B蛋白表达的增加。此外，IMQ处理后骨髓单核细胞中KDM6A/B去甲基化酶活性和细胞内α-酮戊二酸（α-KG）水平升高，提示代谢物可利用性支持KDM6催化活性的增强。
**（三）GSK-J4治疗在疾病发作后减轻IMQ诱导的银屑病样炎症**
在疾病发作后（第2天）开始给予GSK-J4治疗，可显著减轻IMQ诱导的耳厚度增加、红斑和鳞屑评分，改善皮肤组织病理学改变，降低脾脏-体重比，并减少血浆IL-6、IL-17A以及皮肤IL-17A和IL-23水平，表明KDM6抑制对已建立的银屑病样炎症具有治疗作用。
**（四）GSK-J4治疗减少髓系细胞积聚并调节炎症免疫反应**
GSK-J4治疗显著减少了血液和皮肤中中性粒细胞、总单核细胞和经典单核细胞的绝对数量，同时增加了单核细胞上MHC-II的表达水平。细胞内细胞因子染色显示单核细胞中TNF-α和前IL-1β的表达降低。在淋巴细胞方面，GSK-J4降低了皮肤中γδ T细胞的频率和引流淋巴结中IL-17A?γδ T细胞的Ki-67增殖标志，同时增加了血液和皮肤中CD4?FOXP3? Treg的频率，提示免疫微环境向调节性表型转变。
**（五）GSK-J4减轻IL-36α/IL-17A诱导的银屑病样炎症**
在IL-36α/IL-17A驱动的模型中也观察到GSK-J4的抗炎作用，表现为耳肿胀减轻、脾脏重量降低、中性粒细胞和单核细胞积聚减少以及MHC-II表达增加，表明GSK-J4的抗炎活性跨越两种机制不同的银屑病样炎症模型。
**（六）GSK-J4重塑经典单核细胞和Treg转录程序**
scRNA-seq分析显示GSK-J4治疗显著降低了皮肤中经典单核细胞的丰度。差异基因表达分析表明，GSK-J4下调了IMQ诱导的促炎基因（如Ifitm1、S100a8、Cxcl3、Lcn2、Cd38等），同时上调了抗原呈递相关基因（如H2-Aa、H2-Ab1、Ciita等）。基因本体（GO）富集分析显示，GSK-J4抑制了细胞因子介导的信号传导、TNF产生、IL-1β产生、经典糖酵解和中性粒细胞趋化等途径，同时富集了MHC II类抗原呈递相关途径。Treg转录组分析显示GSK-J4上调了免疫调节相关基因（如Itgb8、Il10），并抑制了炎症相关途径。
**（七）GSK-J4恢复炎症单核细胞中Il1b和Tnf启动子处的H3K27me3占位**
ChIP-qPCR分析显示，IMQ处理降低了骨髓单核细胞中Il1b和Tnf基因启动子/调控区的H3K27me3占位，而GSK-J4治疗恢复了这种抑制性组蛋白修饰。同时，GSK-J4降低了KDM6A/B活性、Kdm6b表达及IL-1β和TNF-α的表达，表明KDM6相关的H3K27me3重塑与单核细胞的炎症转录状态密切相关。
**（八）GSK-J4减轻IMQ诱导银屑病模型中单核细胞的炎症性代谢重塑**
IMQ处理上调了经典糖酵解基因（包括Pkm、Eno1、Aldoa、Pgk1、Pgam1等），并降低了Pgam1、Pgk1和Aldoa位点的H3K27me3占位。Seahorse分析显示IMQ处理的骨髓单核细胞表现出升高的基础呼吸、最大呼吸和备用呼吸能力以及增强的糖酵解和糖酵解能力。GSK-J4治疗显著降低了这些代谢参数并恢复了糖酵解基因位点的H3K27me3水平，将表观遗传调控与单核细胞的代谢状态联系起来。
**四、讨论与结论**
该研究将KDM6B相关的表观遗传和代谢重塑确定为银屑病样炎症中炎症性单核细胞活化的重要特征。机制上，KDM6B通过去除NF-κB靶基因（如Il1b、Tnf）启动子处的抑制性H3K27me3标记促进转录，同时α-KG水平升高为去甲基化酶提供辅底物，形成表观遗传-代谢的协同环路。GSK-J4治疗在两种机制不同的模型中均表现出抗炎活性，并在疾病发作后仍能减轻炎症。研究局限性包括GSK-J4对KDM6A的交叉抑制以及IMQ模型仅代表急性炎症反应。总体而言，这些发现为靶向KDM6家族去甲基化酶治疗银屑病样炎症提供了理论依据，支持开展进一步的转化研究以评估该通路的治疗潜力。
