广东省人民医院儿科重症监护室(PICU)郭予雄主任团队与南方医科大学基础医学院何玉梅教授团队已建立长期院校合作模式,近年来一直聚焦于固有免疫细胞ILC对肺脏/肠道炎症调控机制及临床病理意义的研究。在2022年广东省医学科学院开放课题基金项目(批准号:YKY-KF202209)资助下,通过临床样本及小鼠模型,采用组学分析、细胞能量代谢、分子生物学等手段揭示ILC代谢调控肺炎及肠炎的新机制。
固有淋巴样细胞(ILC)是在肺脏、肠道、皮肤等黏膜组织富集的固有免疫细胞的一个独特亚群,尽管缺乏抗原受体表达,但ILC在表型和功能方面与常规的辅助性T细胞(Th 细胞)的三个亚群Th1、Th2和Th17细胞具有高度同源性,因此相应地分为ILC1、ILC2和ILC3亚群。因其在宿主防御、组织重塑和修复、炎症和代谢稳态中发挥重要作用而受到广泛关注。
哮喘是最常见的呼吸道慢性炎症性疾病之一,我国20岁及以上人群哮喘患病率为4.2%,患者总数高达4570万。肺脏中ILC2活化可促进气道过敏性炎症的发生,ILC2代谢在其发生中发挥重要作用。因此,研究 ILC2代谢对过敏性气道炎症的详尽作用机制,将为临床防治提供理论依据及策略。合作团队研究发现阻断糖酵解/下调缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达,小鼠对IL-33/HDM诱导的气道炎症均表现出ILC2功能抑制和气道炎症减轻,提示糖酵解抑制剂2-DG及HIF-1α抑制剂2-ME或可作为防治过敏性气道炎症的潜在靶点。以上成果以“阻断HIF-1α/糖酵解轴通过下降ILC2代谢与功能抑制过敏性气道炎症”为题,发表在国际过敏与免疫学领域顶级期刊Allergy (《过敏科学》1区, IF 12.6)。
炎症性肠病(IBD)是一种原因不明的肠道炎症性疾病,包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)。因其病程迁延,反复发作,治疗费用昂贵,给患者、家庭、社会带来巨大的负担。既往研究认为遗传、环境及免疫等是其发生的重要因素,但其发病机制至今尚未完全阐明。ILC3主要存在于肠道黏膜中,可维护肠道稳态并调节炎症,因而近年来在IBD作用机制阐明及防治等方面被高度关注。合作团队通过分析UC患者肠道单细胞转录组发现,肠道ILC3中高表达肠道干细胞标志物嗅素蛋白4(OLFM4)及多种代谢相关的基因,提示代谢可能与ILC3调控肠道炎症有关。进一步通过不同的肠炎动物模型,揭示了OLFM4高表达在肠道固有免疫细胞,并驱动代谢重编程在成年人的炎症性肠病UC及新生儿的坏死性小肠炎NEC中发挥重要作用。以上成果分别发表在Nature(《自然》)子刊Commun Biol (《通讯-生物》1区, IF 5.2)及Int Immunopharmacol (《国际免疫药理学》2区, IF 5.6)。随后,研究团队又通过单细胞分析,结合条件性基因敲除小鼠,辅以抑制剂干预实验,阐明了GPX4通过LCN2-p38-ATF4-xCT信号通路调节NKp46+ILC3的铁死亡来控制肠道炎症的新作用机制。此成果发表在Spring Nature(施普林格·自然集团)旗下双1区生物学Top期刊Cell Death Dis(《细胞死亡与疾病》1区, IF 8.1)上。以上研究揭示了炎症性肠病免疫治疗的新策略,为开发针对肠道炎症性疾病的新治疗策略提供了潜在的分子靶点。
这几项研究成果佐证了肺脏/肠道健康和黏膜免疫息息相关,粘膜组织中免疫细胞新调控机制的挖掘可作为治疗炎症性疾病的潜在靶点,具有重要的理论和临床价值。以上研究结果第一作者单位均为广东省人民医院/广东省医学科学院,郭予雄和何玉梅教授为共同通讯作者,论文原文链接如下:
Zhang. et al. Allergy. 2024(原文链接)
Li. et al. Cell Death Dis. 2024(原文链接)
Xing. et al. Commun Biol. 2024(原文链接)
Lv. et al. Int Immunopharmacol. 2024(原文链接)
庄森培