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研究团队与发表信息
本研究由Shinya Munakata、Yoshihiko Tashiro（共同第一作者）及Koichi Hattori、Beate Heissig（共同通讯作者）领衔，团队来自东京大学医学科学研究所干细胞生物学与再生医学中心、顺天堂大学医学院及神户学院大学药学部等机构。研究成果发表于Gastroenterology期刊（2015年3月，卷148，页565-578）。
学术背景
研究领域：炎症性肠病（IBD, Inflammatory Bowel Disease）的分子机制与治疗靶点。
研究动机：IBD（如克罗恩病和溃疡性结肠炎）的发病机制涉及蛋白酶系统（如纤溶酶plasmin和基质金属蛋白酶MMPs）的异常激活，但其具体作用机制尚不明确。既往研究表明，MMP9在IBD患者的肠道组织中高表达，但广谱MMP抑制剂存在严重副作用。因此，本研究聚焦于纤溶酶plasmin-MMP9轴在结肠炎中的作用，探索靶向plasmin的治疗潜力。
研究目标：
1. 验证plasmin在结肠炎中的激活及其与MMP9的调控关系；
2. 评估plasmin抑制剂YO-2对结肠炎的干预效果；
3. 阐明plasmin通过髓系细胞（myeloid cells）促进炎症的分子机制。
研究流程与实验设计
1. 动物模型构建与处理
- 研究对象：
- 基因敲除小鼠：
Plg-/-（纤溶酶原缺失）、Mmp9-/-（MMP9缺失）及野生型C57BL/6小鼠。
- 结肠炎模型：通过葡聚糖硫酸钠（DSS）、三硝基苯磺酸（TNBS）或抗CD40抗体诱导。
- 干预措施：
- 使用plasmin特异性抑制剂YO-2（每日腹腔注射，4 mg/kg）或MMP抑制剂MMI270（口服，100 mg/kg）。
- 抗CD11b抗体处理以阻断髓系细胞浸润。
2. 样本采集与分析
- 样本类型：结肠组织、血浆、血清及结肠培养上清。
- 检测方法：
- 分子水平：ELISA检测纤溶酶-抗纤溶酶复合物（PAP）、MMP9活性；RT-PCR分析炎症因子（TNF-α、CXCL5等）的mRNA表达。
- 组织学：H&E染色评估炎症评分；免疫组化标记Gr-1+中性粒细胞、F4/80+巨噬细胞及MMP9表达。
- 功能实验：Transwell迁移实验验证CXCL5对髓系细胞的趋化作用。
3. 创新性方法
- YO-2抑制剂：靶向plasmin活性中心的合成小分子，具有高选择性（相比广谱MMP抑制剂副作用更低）。
- 多模型验证：结合DSS、TNBS和CD40抗体三种结肠炎模型，增强结论的普适性。
主要研究结果
1. Plasmin在结肠炎早期被激活
- DSS处理3天后，小鼠血浆中PAP水平显著升高（*P<0.01*），提示plasmin活性增强。YO-2处理可抑制PAP上升（图1A）。
2. Plasmin抑制减轻结肠炎症状
- 生存率：YO-2处理组存活率显著高于对照组（80% vs 40%，*P<0.001*）。
- 组织损伤：YO-2组结肠长度缩短减少，炎症评分降低（图1D-E）。
3. Plasmin通过MMP9促进炎症
- MMP9依赖性：
Mmp9-/-小鼠结肠炎症状显著减轻，且YO-2在Mmp9-/-小鼠中效果减弱，表明plasmin部分通过MMP9发挥作用。
- 凝胶酶谱法显示YO-2降低MMP9（而非MMP2）的活性（图4B）。
- 细胞机制：Plasmin促进髓系细胞（CD11b+）浸润，并刺激其分泌uPA（尿激酶型纤溶酶原激活剂），形成正反馈循环（图7F）。
4. 炎症因子调控
- YO-2显著降低TNF-α和CXCL5的血清水平（图6C-D），后者通过MMP9依赖的方式促进中性粒细胞迁移（Transwell实验验证）。
结论与意义
- 科学价值：
- 首次揭示plasmin-MMP9轴在结肠炎中的核心作用，提出“plasmin→uPA↑→MMP9激活→炎症因子释放→髓系细胞浸润”的正反馈循环模型。
- 阐明plasmin抑制剂通过阻断该循环发挥治疗潜力。
- 应用价值：
- YO-2作为选择性plasmin抑制剂，相比广谱MMP抑制剂副作用更小，为IBD治疗提供新策略。
- 靶向纤溶系统可能适用于其他慢性炎症性疾病。
研究亮点
- 多模型验证：通过基因敲除小鼠、药理学抑制及三种结肠炎模型，数据稳健。
- 分子机制深入：从蛋白酶活性、细胞浸润到炎症因子释放，逻辑链条完整。
- 转化意义强：YO-2的临床前效果支持其进一步开发为IBD治疗药物。
其他有价值内容
- 副作用对比：YO-2未引起MMI270（MMP抑制剂）相关的肌肉骨骼综合征，安全性更优。
- 临床关联：IBD患者血浆中PAP水平升高与本研究结果一致，提示靶向plasmin的临床可行性。
（全文完）