《Molecular Immunology》:Gamma delta T cells promote intestinal fibrosis via an interleukin-17A-induced transforming growth factor-beta signaling pathway in fibroblasts
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本研究通過建立TNBS誘導(dǎo)的小鼠克羅恩病相關(guān)腸道纖維化模型,發(fā)現(xiàn)γδ T細(xì)胞通過分泌IL-17激活TGF-β/Smad通路促進(jìn)纖維化,靶向該細(xì)胞或IL-17具有治療潛力。
李永榮|陳明麗|陳朝朝|黃柏麗|劉富金|梁東春|孫德明|何照濤|蘭成
海南省人民醫(yī)院消化內(nèi)科,海南醫(yī)學(xué)院附屬海南醫(yī)院,?,海南570311,中國
摘要
背景
γδ T細(xì)胞是一類主要存在于黏膜和上皮組織中的T細(xì)胞亞群。腸纖維化是克羅恩病(CD)的常見并發(fā)癥。本研究探討了γδ T細(xì)胞在驅(qū)動CD纖維化進(jìn)展中的作用及其機(jī)制。
方法
通過直腸給予2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)(溶于50%乙醇)建立了克羅恩病相關(guān)腸纖維化的小鼠模型。將小鼠分為兩組,分別接受抗白細(xì)胞介素-17A(anti-IL-17A)抗體或抗γδ T細(xì)胞受體(anti-γδ TCR)單克隆抗體(克隆GL3)治療。通過組織學(xué)、酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)和Western blot檢測纖維化程度。此外,分離出γδ T細(xì)胞和成纖維細(xì)胞并進(jìn)行Transwell共培養(yǎng),利用Cell Counting Kit-8(CCK-8)試劑盒、流式細(xì)胞術(shù)、ELISA和Western blot分析它們的增殖、凋亡及纖維化相關(guān)指標(biāo)。
結(jié)果
與對照組相比,模型組小鼠出現(xiàn)體重下降、結(jié)腸縮短、纖維化、膠原沉積以及IL-17、γδ T細(xì)胞和成纖維細(xì)胞水平升高。抗IL-17A或GL3抗體干預(yù)可減輕纖維化并降低這些指標(biāo)。在體外實驗中,模型細(xì)胞表現(xiàn)出IL-17、α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)和膠原表達(dá)增加,Transwell共培養(yǎng)進(jìn)一步增強(qiáng)了這種表達(dá)。在體內(nèi)實驗中,模型組中轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)/Smad通路被激活,同時結(jié)締組織生長因子(CTGF)水平升高,而抗體干預(yù)則抑制了這一通路。這些發(fā)現(xiàn)與體外結(jié)果一致。
結(jié)論
γδ T細(xì)胞通過分泌IL-17促進(jìn)CD患者的腸纖維化,IL-17可激活成纖維細(xì)胞并增強(qiáng)TGF-β/Smad信號通路。因此,靶向或清除這些細(xì)胞可能是治療CD相關(guān)腸纖維化的有效策略。
引言
克羅恩。–D)是一種慢性、非特異性炎癥性腸病,其特征包括腸狹窄和瘺管形成。疾病進(jìn)展的一個關(guān)鍵可改變風(fēng)險因素是診斷延遲。一項大型薈萃分析表明,診斷延遲使CD患者發(fā)生狹窄和穿孔并發(fā)癥的風(fēng)險分別增加88%和64%,并且需要腸手術(shù)的風(fēng)險增加一倍以上(Jayasooriya等,2023年)。這凸顯了在纖維化過程早期進(jìn)行干預(yù)的迫切必要性。盡管橫斷面成像技術(shù)有所進(jìn)步,但狹窄的診斷仍缺乏標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn),盡管MRI和超聲等檢查方法具有較高的準(zhǔn)確性(Dal Buono等,2025年)。對于已形成的狹窄,內(nèi)鏡和外科干預(yù)都被認(rèn)為是安全有效的,但手術(shù)可能減少藥物治療的頻率(Issa等,2025年)。最終,腸纖維化使結(jié)直腸癌的長期風(fēng)險增加1.4至2.2倍(Wijnands等,2021年)。雖然新的生物制劑不斷涌現(xiàn),但針對已形成的纖維化的有效療法仍是一個未滿足的臨床需求,對于有癥狀的狹窄,手術(shù)往往是必要的干預(yù)措施(Lenti等,2024年)。因此,識別纖維化級聯(lián)反應(yīng)中的新治療靶點對于改善預(yù)后至關(guān)重要。
纖維化是組織修復(fù)機(jī)制失調(diào)的病理結(jié)果,尤其是在慢性炎癥背景下(Henderson等,2020年)。該病理過程表現(xiàn)為細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分的過度沉積(Biel等,2024年)。持續(xù)的炎癥刺激會激活免疫和非免疫細(xì)胞。值得注意的是,活化的非免疫成纖維細(xì)胞會產(chǎn)生ECM成分,如膠原和纖維蛋白,直接促進(jìn)纖維化組織的重塑(Liu等,2024年)。此外,纖維化涉及多條信號通路,其中轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)/Smad軸尤為重要。TGF-β通過激活Smad蛋白介導(dǎo)ECM沉積和纖維化進(jìn)程(Tzavlaki和Moustakas,2020年)。因此,針對非免疫細(xì)胞、免疫細(xì)胞及其信號通路的治療策略具有抗纖維化的潛力。
γδ T細(xì)胞是一種獨特的T淋巴細(xì)胞亞群,主要分布在腸上皮和黏膜中,它們可作為組織穩(wěn)態(tài)的第一道防線和調(diào)節(jié)者(Papotto等,2021年;Lu等,2016年;Catalan-Serra等,2017年)。在炎癥性腸。↖BD)中,研究顯示腸γδ T細(xì)胞的頻率、亞群分布和功能狀態(tài)發(fā)生了顯著變化,表明它們參與了疾病的發(fā)生(Parthasarathy等,2026年;Sanz等,2023年)。值得注意的是,這些細(xì)胞在其他慢性炎癥環(huán)境中(如心臟、肝臟和肺部)也具有促進(jìn)纖維化的能力,主要通過細(xì)胞因子產(chǎn)生和直接細(xì)胞相互作用(Liu等,2019年;Li等,2014年;Segawa等,2016年)。盡管有這些線索,但它們在腸纖維化中的具體作用機(jī)制仍不清楚。為填補(bǔ)這一知識空白,我們研究了γδ T細(xì)胞在CD相關(guān)纖維化模型中的作用及其機(jī)制。
纖維化模型
動物和模型
從武漢貝賽模型生物技術(shù)有限公司(中國武漢)購買了24只6至8周大的BALB/c雄性小鼠(體重15–18克)。僅使用雄性小鼠以避免雌性周期對免疫和纖維化反應(yīng)的潛在干擾,因為現(xiàn)有文獻(xiàn)表明TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型中性別差異很。∕otavallian-Naeini等,2012年;Silva等,2019年)。動物在無病原體的條件下飼養(yǎng),溫度為24–26°C
腸纖維化的形成增加了γδ T細(xì)胞和IL-17的表達(dá)
與對照組相比,TNBS誘導(dǎo)的模型組小鼠體重顯著下降,DAI評分升高,結(jié)腸長度縮短(圖1a-c)。組織學(xué)顯示嚴(yán)重的形態(tài)和結(jié)構(gòu)損傷,膠原纖維和α-SMA沉積增多,γδ T細(xì)胞和成纖維細(xì)胞表達(dá)增加(圖1d-f)。此外,模型組中纖維化相關(guān)細(xì)胞因子(IL-17和TGF-β)的表達(dá)也升高
討論
發(fā)現(xiàn)新的治療選擇對于改善腸纖維化的預(yù)后至關(guān)重要。本研究表明,在TNBS誘導(dǎo)的腸纖維化模型中,γδ T細(xì)胞通過IL-17A介導(dǎo)的TGF-β/Smad信號通路激活成纖維細(xì)胞,從而促進(jìn)腸纖維化。這些發(fā)現(xiàn)提示靶向γδ T細(xì)胞可能是治療腸纖維化的有效策略,可能有助于降低CD患者需要手術(shù)的比例
作者貢獻(xiàn)
何照濤和蘭成在研究構(gòu)思和設(shè)計、文章審閱、重要內(nèi)容的批判性修訂以及最終稿件批準(zhǔn)方面發(fā)揮了主導(dǎo)作用。李永榮在數(shù)據(jù)收集和解釋、稿件起草和最終定稿方面發(fā)揮了重要作用。陳明麗、陳朝朝、黃柏麗、劉富金、梁東春和孫德明參與了數(shù)據(jù)收集和解釋。
所有作者均批準(zhǔn)了最終版本
作者貢獻(xiàn)聲明
劉富金:數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理。黃柏麗:數(shù)據(jù)分析。陳朝朝:項目管理、實驗設(shè)計。陳明麗:項目管理、實驗實施。李永榮:初稿撰寫、方法學(xué)設(shè)計。蘭成:撰寫、審閱與編輯、資金申請。何照濤:撰寫、審閱與編輯、結(jié)果驗證。孫德明:結(jié)果驗證、項目管理。梁東春:結(jié)果驗證、項目管理。
倫理批準(zhǔn)
本研究獲得了武漢貝賽模型生物中心機(jī)構(gòu)動物護(hù)理和使用委員會的批準(zhǔn)(批準(zhǔn)編號BSMS20240813C)。
資助
本研究得到了國家自然科學(xué)基金(81860102、82060102)、海南省自然科學(xué)基金高層次人才計劃(821RC1116)以及海南省院士創(chuàng)新平臺科研項目(YSPTZX202031)的支持。
作者聲明沒有利益沖突。