1月20日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Proc Natl Acad Sci USA 在線(xiàn)發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心(生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所)孫兵研究員團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院劉杰教授合作的研究成果:ECM1 is an essential factor for the determination of M1 macrophage polarization in IBD in response to LPS stimulation。該研究發(fā)現(xiàn)炎癥性腸炎的易感基因ECM1能夠通過(guò)調(diào)控GM-CSF/STAT5信號(hào)通路促進(jìn)M1巨噬細(xì)胞極化,進(jìn)而介導(dǎo)腸道炎癥反應(yīng)同時(shí)抑制組織修復(fù)。
??? 炎癥性腸炎(Inflammatory bowel disease :IBD) 是一種慢性復(fù)發(fā)性疾病,主要由上皮細(xì)胞損傷以及外界環(huán)境如腸道菌引起的異常炎癥導(dǎo)致?;颊卟粌H會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的炎癥性腹瀉,還會(huì)增加患腸癌的風(fēng)險(xiǎn),但目前尚沒(méi)有藥物可以進(jìn)行有效治療,所以研究 IBD的致病機(jī)理以及提出新的干預(yù)治療措施,已成為近年來(lái)研究腸道免疫學(xué)的重要課題。
??? IBD的發(fā)病機(jī)制可以分為宿主的易感性和環(huán)境因素兩方面,目前包括NBS/LRR家族蛋白如NOD(nucleotide oligomerization domain),自噬基因及Th17相關(guān)基因IL-23等被GWAS檢測(cè)證實(shí)為IBD的易感基因。而在2008年ECM1也被發(fā)現(xiàn)與潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)(Fisher et al. 2008a)。孫兵研究組自2011年以來(lái),曾先后發(fā)現(xiàn)了ECM1在免疫系統(tǒng)中對(duì)多種免疫細(xì)胞如Th2細(xì)胞、Th17細(xì)胞及Tfh細(xì)胞等具有重要的調(diào)控功能(Li et al. 2011; Su et al. 2016; He et al. 2018)。那么作為IBD的易感基因,ECM1如何影響腸道炎癥?
??? 研究團(tuán)隊(duì)對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎病人及葡聚糖硫酸鈉DSS誘導(dǎo)的IBD小鼠的腸道組織樣品進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),ECM1在炎癥條件下的巨噬細(xì)胞,特別是組織浸潤(rùn)的巨噬細(xì)胞中高表達(dá),并在IBD進(jìn)展過(guò)程中被顯著性誘導(dǎo)表達(dá)。在進(jìn)行脂多糖(LPS)處理后,特異性敲除ECM1的巨噬細(xì)胞中精氨酸酶1(ARG1)的表達(dá)增加,M1巨噬細(xì)胞極化的表型受到抑制。進(jìn)一步的研究表明,ECM1可以通過(guò)粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子GM-CSF/ STAT5信號(hào)通路調(diào)節(jié)M1巨噬細(xì)胞的極化。同時(shí)巨噬細(xì)胞中ECM1基因的特異性敲除減輕了葡聚糖硫酸鈉DSS誘導(dǎo)的IBD小鼠的病理變化。綜上所述,ECM1在促進(jìn)M1巨噬細(xì)胞極化方面具有重要功能,對(duì)于控制腸道的炎癥和組織修復(fù)有重要作用,相關(guān)研究為IBD的治療提供了新的干預(yù)靶點(diǎn)。
??? 該研究的共同第一作者為孫兵實(shí)驗(yàn)室張亞光博士后和李學(xué)真博士生,以及劉杰教授團(tuán)隊(duì)的羅忠光醫(yī)生。孫兵研究員、劉杰教授以及張亞光博士后為本文共同通訊作者。特別感謝分子細(xì)胞中心動(dòng)物平臺(tái)、分子生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)、細(xì)胞分析技術(shù)平臺(tái)對(duì)本研究的大力協(xié)助。該項(xiàng)研究受到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中科院等經(jīng)費(fèi)支持。

孫兵研究組揭示了胞外基質(zhì)蛋白ECM1調(diào)控炎癥性腸炎的新機(jī)制-肽度TIMEDOO

ECM1對(duì)腸道巨噬細(xì)胞調(diào)控模式圖

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所