《Frontiers in Immunology》：Modulation of IRAK4 as a therapeutic strategy against monosodium urate- and xanthine-induced inflammation in macrophages and HepG2 cells
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本研究揭示IRAK4（白细胞介素-1受体相关激酶4）作为TLR/IL-1R信号通路关键节点，在单钠尿酸盐（MSU）晶体和黄嘌呤诱导的炎症中起核心作用。通过体外实验证明，IRAK4抑制剂可显著抑制巨噬细胞NF-κB/MAPK通路活化和肝细胞XDH（黄嘌呤氧化还原酶）表达，为痛风及相关代谢性炎症提供了新的治疗靶点。
引言
痛风作为炎症性关节炎的常见类型，其发病机制与尿酸盐晶体沉积引发的先天免疫激活密切相关。研究证实，关节腔内巨噬细胞通过Toll样受体（TLR2/4）识别单钠尿酸盐（MSU）晶体后，激活核因子κB（NF-κB）信号通路及NLRP3炎症小体，促进白细胞介素-1β（IL-1β）等促炎因子释放，进而引发中性粒细胞浸润及关节损伤。白细胞介素-1受体相关激酶4（IRAK4）作为TLR/IL-1R信号转导的关键激酶，通过髓样分化初级反应蛋白88（MyD88）介导的Myddosome复合物形成，调控下游炎症应答。本研究旨在探讨IRAK4抑制剂在MSU晶体刺激的巨噬细胞和黄嘌呤处理的肝细胞中的抗炎效应。
方法
研究采用健康捐献者外周血单核细胞（PBMCs）分化的巨噬细胞及HepG2肝细胞系。巨噬细胞经1 μM IRAK4抑制剂（PF06650833）预处理18小时后，用100 μg/mL MSU晶体刺激30分钟（蛋白检测）或24小时（mRNA/细胞因子分析）。通过酶联免疫吸附试验（ELISA）定量白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等细胞因子水平，实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测TLR2/4及炎症因子mRNA表达，蛋白质印迹法（Western blot）分析磷酸化p38、ERK、JNK及NF-κB p65蛋白活性。采用Vybrant?吞噬试验评估巨噬细胞对MSU晶体的吞噬能力。HepG2细胞经相同浓度IRAK4抑制剂预处理后，用2.5 mM黄嘌呤刺激24小时，检测黄嘌呤氧化还原酶（XDH）及炎症因子表达变化。
结果
TLRs和 cytokines associated with gout flare and remission
对痛风患者单细胞RNA测序数据的再分析显示，急性发作期TLR2/4表达显著上调，伴随IL-1β、IL-18等促炎因子升高，而缓解期TGF-β（转化生长因子-β）等抗炎因子占主导，提示TLR2/4是痛风炎症的关键驱动因子。
Inhibition of IRAK4 disrupts MSU-induced cytokine production
MSU刺激使巨噬细胞分泌IL-18、TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-8水平显著升高（增幅50%-150%），而IRAK4抑制剂处理使这些细胞因子蛋白水平降低50%-70%，同时促进抗炎因子TGF-β表达增加70%。在转录层面，IRAK4抑制剂抑制TLR2/4 mRNA表达达70%-80%，并逆转MSU诱导的IL-1β、TNF-α、IL-6等基因上调（抑制率40%-60%）。
Inhibition of IRAK4 disrupts MSU-mediated phagocytic activity and suppresses NF-κB
IRAK4抑制剂显著抑制巨噬细胞对MSU晶体的吞噬活性。机制研究表明，MSU激活IRAK4磷酸化及下游MAPK通路（p-p38、p-ERK、p-JNK），进而促进NF-κB信号传导；而IRAK4抑制剂处理可阻断这一级联反应，降低关键信号分子磷酸化水平。
IRAK4 inhibitor attenuates xanthine-stimulated cytokine response in HepG2 cells
在肝细胞模型中，黄嘌呤刺激剂量依赖性上调XDH表达，并诱导IL-1β、TNF-α、IL-6等炎症因子产生。IRAK4抑制剂预处理显著抑制XDH及促炎因子mRNA表达，证实其具有跨细胞类型的抗炎作用。
讨论
本研究首次系统阐明IRAK4在痛风相关炎症中的核心地位。IRAK4抑制剂通过双重机制发挥作用：在免疫细胞层面阻断TLR2/4-IRAK4-NF-κB/MAPK信号轴，抑制MSU诱导的吞噬作用及炎症因子风暴；在肝细胞层面减轻黄嘌呤代谢紊乱引发的XDH上调和炎症应答。相较于现有IL-1靶向疗法，IRAK4抑制剂具有更上游的调控优势，为痛风及并发代谢性肝损伤提供了潜在治疗策略。未来需通过动物模型进一步验证其体内疗效及给药方案。
