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白细胞介素-26在炎症性肠病中的表达及其对巨噬细胞的免疫调节作用

期刊:Frontiers in MedicineDOI:10.3389/fmed.2022.797135

这篇文档属于类型a(单篇原创研究论文),以下是针对该研究的学术报告:


1. 研究作者与机构
本研究由Dongjuan Song, Lijie Lai, Juntao Lu, Jinlu Tong和通讯作者Zhihua Ran*共同完成,研究团队来自上海交通大学医学院附属仁济医院消化内科、卫生部消化疾病重点实验室及炎症性肠病研究中心。论文于2022年4月6日发表在期刊Frontiers in Medicine(影响因子:9.0),标题为《Interleukin-26 Expression in Inflammatory Bowel Disease and Its Immunoregulatory Effects on Macrophages》。


2. 学术背景
科学领域:本研究属于胃肠病学与免疫学交叉领域,聚焦炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)的免疫调控机制。
研究动机:IL-26(白细胞介素-26)是IL-10细胞因子家族成员,既往研究发现其在类风湿性关节炎、银屑病等慢性炎症性疾病中高表达,但其在IBD中的作用机制尚不明确。尤其缺乏关于IL-26如何通过调控巨噬细胞功能参与IBD病理过程的系统性研究。
研究目标
- 比较IBD患者与健康对照(HC)中IL-26在肠道黏膜、血清及外周血单个核细胞(PBMCs)的表达差异;
- 分析IL-26表达与IBD临床特征(疾病活动度、表型)的关联;
- 通过转录组学揭示IL-26对巨噬细胞的免疫调控作用。


3. 研究流程与方法
研究对象与样本量
- 肠道黏膜样本:45例HC、37例溃疡性结肠炎(UC)患者、26例克罗恩病(CD)患者的配对炎症与非炎症黏膜组织;
- 血液样本:通过ELISA和qRT-PCR检测血清IL-26水平及PBMCs中IL-26 mRNA表达,样本量未明确但补充材料显示包含多组临床分型(如CD复杂型vs非复杂型)。

实验流程
1. 表达分析
- qRT-PCR:检测肠道黏膜和PBMCs中IL-26 mRNA水平,以GAPDH和ACTB为内参;
- 免疫组化:定量黏膜IL-26蛋白表达(Image-Pro Plus 6.0软件分析光密度值);
- ELISA:检测血清IL-26浓度(Cusabio试剂盒)。

  1. 临床关联分析

    • 结合疾病活动度评分(UC采用Truelove-Witts指数,CD采用Harvey-Bradshaw指数)及实验室指标(CRP、ESR等),通过Pearson/Spearman相关性分析评估IL-26与疾病严重度的关系。
  2. 体外机制研究

    • 细胞模型:用PMA诱导THP-1单核细胞分化为M0型巨噬细胞,以0.28 μM IL-26处理24小时;
    • 转录组测序(RNA-seq):Illumina NovaSeq 6000平台,差异基因筛选标准(|FC|≥2且FDR<0.05);
    • 功能验证
      • qRT-PCR/ELISA:检测炎症因子(TNF-α、IL-1β等)及趋化因子(CCL20、CXCL10等)表达;
      • Western blot:分析MMP-1/8/9及黏附分子(ICAM-1、VCAM-1)蛋白水平。

数据分析
- 组间比较采用t检验/ANOVA(正态分布)或非参数检验;
- 基因富集分析(GO、KEGG、GSEA)通过OmicStudio工具和MSigDB数据库完成。


4. 主要结果
1. IL-26在IBD中的表达特征
- 肠道黏膜:IBD患者炎症黏膜的IL-26 mRNA和蛋白水平显著高于非炎症黏膜及HC(p<0.001,图1);
- 外周血:血清IL-26浓度及PBMCs中IL-26 mRNA表达均低于HC(p<0.01,图2),且PBMCs中IL-26 mRNA与CD复杂型(狭窄/穿透)呈负相关(补充图1)。

2. 临床关联性
- 疾病活动度:PBMCs中IL-26 mRNA与UC/CD活动度呈负相关(p<0.05),且与CRP负相关、与血红蛋白正相关(图3);血清IL-26无此关联。
- 细胞因子网络:血清IL-6与IL-8水平与IL-26正相关(表1),提示IL-26可能协同促炎信号。

3. 巨噬细胞调控机制
- 转录组学:IL-26处理导致1,303个差异表达基因(667上调,636下调),富集于NF-κB信号、趋化因子通路及细胞外基质重构(图4);
- 功能验证:IL-26显著上调TNF-α、IL-8、CCL20等分泌(p<0.001,图5),并促进MMP-8/9表达而抑制MMP-1(图6),表明其通过激活巨噬细胞加剧炎症及组织损伤。


5. 结论与意义
科学价值
- 首次揭示IBD中IL-26的“黏膜-血液表达悖论”,即肠道局部高表达与循环低表达并存,提示IL-26可能通过招募PBMCs至肠道参与炎症;
- 提出PBMCs中IL-26 mRNA可作为IBD活动度及CD复杂表型的潜在生物标志物;
- 阐明IL-26通过重塑巨噬细胞转录程序,促进炎症因子释放及免疫细胞浸润,为IBD的靶向治疗提供新思路。

应用前景:靶向IL-26或可阻断巨噬细胞介导的炎症放大环路,尤其对难治性IBD患者具有转化潜力。


6. 研究亮点
- 创新性发现:首次报道IL-26在PBMCs中的表达与IBD疾病行为的相关性,并揭示其通过巨噬细胞调控炎症的分子网络;
- 方法学优势:结合临床样本多维度分析(黏膜、血清、PBMCs)与高通量转录组学,辅以体外功能验证,逻辑链条完整;
- 临床意义:为IBD的精准分型及IL-26靶向疗法奠定基础。


7. 其他价值
- 研究数据已公开于GEO数据库(GSE192493),支持后续Meta分析;
- 发现IL-26与IL-6/8的协同作用,为理解细胞因子网络提供新视角。


(报告总字数:约1,800字)

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