《SCIENCE ADVANCES》：12R-HETE acts as an endogenous ligand for Nur77 in the intestines and regulates NKp46+ ILC3 development
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本文围绕新生儿肠道免疫如何建立的科学问题，聚焦核受体Nur77在调控第3组固有淋巴细胞（ILC3s）发育中的关键作用。研究团队通过蛋白质-代谢物相互作用（PMI）筛选等技术，首次鉴定出肠道天然脂质分子12R-羟基二十碳四烯酸（12R-HETE）是Nur77的内源性配体。研究揭示，12R-HETE通过结合并激活Nur77，上调转录因子T-bet表达，促进双阴性（DN）ILC3s向具有更强保护作用的NKp46+ILC3s亚群分化，并增强其干扰素-γ（IFN-γ）的产生，从而有效提升宿主对鼠伤寒沙门氏菌感染的抵抗力。该发现阐明了Nur77依赖的代谢-转录通路在塑造早期肠道免疫中的新机制，为靶向干预肠道感染性疾病提供了新思路。
生命最初的屏障——肠道，不仅是消化吸收的场所，更是抵御外界病原体入侵的第一道防线。新生儿时期，肠道免疫系统尚未成熟，这使其极易受到感染，从而导致肠炎等疾病。在这场持续的攻防战中，肠道内驻留着一类特殊的“哨兵”细胞——第3组固有淋巴细胞（Group 3 Innate Lymphoid Cells, ILC3s）。它们是肠道中含量最丰富的固有淋巴细胞，在维护肠道屏障完整性、调节菌群平衡和抵抗感染方面扮演着核心角色。然而，这些“哨兵”自身也并非一成不变，它们拥有惊人的可塑性，能够根据环境信号分化成功能各异的亚群。其中，表达自然杀伤细胞受体NKp46的亚群（NKp46+ILC3s）被认为是更“精锐”的防御力量，尤其在炎症状态下，它们能减少RORγt表达，提高转录因子T-bet水平，并大量产生关键的免疫分子干扰素-γ（IFN-γ），有效对抗诸如鼠伤寒沙门氏菌等病原体。一个关键的免疫学问题是：在新生儿的肠道中，是什么信号在幕后精确指挥着双阴性（Double-Negative, DN）ILC3s这群“预备役”向更具保护力的NKp46+ILC3s“精锐部队”转化呢？
近期发表于《SCIENCE ADVANCES》的一项研究为解答这一问题带来了突破。研究人员将目光投向了一个在免疫细胞发育和功能中起重要作用的核受体——Nur77。之前的研究暗示Nur77可能调节肠道ILC3的增殖，但其在体内被何种内源性信号激活，又如何精确调控ILC3亚群分化的具体机制，一直是个谜。这项研究的目标正是寻找Nur77在肠道中的“钥匙”（内源性配体），并揭示其如何通过Nur77这把“锁”来调控ILC3亚群的发育与功能。
为了系统回答上述问题，研究人员运用了多种前沿技术组合。首先，他们利用蛋白质-代谢物相互作用（PMI）技术从新生小鼠肠道提取物中筛选能与Nur77配体结合域（LBD）结合的分子。其次，通过表面等离子共振（SPR）和分子对接验证结合特异性与亲和力，并利用荧光素酶报告基因实验检测配体激活Nur77转录活性的能力。在体内功能验证上，研究采用了野生型、Nur77基因敲除（Nur77-/-）以及RAG1基因敲除（缺乏适应性免疫）等多种小鼠模型，通过灌胃给予候选配体或建立鼠伤寒沙门氏菌感染模型，结合流式细胞术分析免疫细胞群变化和细胞因子产生。在机制探索层面，研究人员对分选出的肠道ILC3s进行了智能RNA测序（sRNA-seq）和ATAC-seq（检测染色质可及性），整合分析以寻找Nur77直接调控的下游靶基因，并通过染色质免疫沉淀技术（CUT&RUN-qPCR）和药理学抑制剂实验进行验证。
研究结果
Nur77缺陷损害哺乳期小鼠肠道NKp46+ILC3的发育
研究人员发现，与ILC1和ILC2相比，小肠ILC3s高表达Nur77。在2周大的Nur77-/-哺乳期小鼠中，小肠固有层淋巴细胞（LPLs）中的ILC3s比例和绝对数量均显著减少。进一步分析ILC3亚群发现，Nur77-/-小鼠中NKp46+ILC3s的比例和数量显著降低，而CCR6+ILC3s和DN ILC3s的数量则有所增加。这种NKp46+ILC3s的减少并非由于其增殖能力下降，而是因为DN ILC3s中表达T-bet（驱动向NKp46+ILC3s分化的关键转录因子）的细胞比例和数量显著降低。这些数据表明，Nur77对哺乳期小鼠肠道ILC3s，特别是DN ILC3s向NKp46+ILC3s的分化过程至关重要。
Nur77调控肠道NKp46+ILC3发育不依赖于微生物群
通过给哺乳期小鼠施用广谱抗生素清除肠道菌群，研究人员发现，即使在没有微生物群的情况下，Nur77-/-小鼠中NKp46+ILC3s比例的减少依然存在。这表明Nur77调控该过程在很大程度上独立于肠道菌群。
12R-HETE是Nur77的内源性配体
为了寻找Nur77在肠道中的内源性配体，研究团队利用PMI技术进行筛选，发现花生四烯酸（ARA）的代谢产物12-羟基二十碳四烯酸（12-HETE）是与Nur77-LBD结合最富集的分子，其富集倍数远高于之前报道的潜在配体前列腺素A2（PGA2）。进一步分析显示，12-HETE的R型立体异构体（12R-HETE）与Nur77的亲和力（Kd= 1.44 μM）远强于其S型异构体（12S-HETE）或已知的外源激动剂Cytosporone B。功能实验证实，12R-HETE能有效激活Nur77的转录活性，而12S-HETE作用微弱。因此，12R-HETE被确定为Nur77在肠道中的内源性配体。
12R-HETE的产生不依赖于肠道微生物群和细胞色素P450
通过对无菌小鼠和常规小鼠的靶向脂质检测，研究人员发现12R-HETE的水平在两组间没有差异，说明其产生不依赖于肠道菌群。进一步定位发现，肠道固有层淋巴细胞（LPLs）是12R-HETE产生的主要部位，且该过程不依赖于细胞色素P450（CYP450）酶。
12R-HETE促进肠道NKp46+ILC3发育
给新生小鼠灌胃12R-HETE（而非12S-HETE）可显著增加小肠中ILC3s、NKp46+ILC3s的比例和数量，并提升ILC3s和NKp46+ILC3s中IFN-γ的产量。机制上，12R-HETE处理提高了ILC3s，特别是NKp46-ILC3s的增殖率（Ki67+细胞比例），并上调了NKp46+ILC3s和DN ILC3s中T-bet的表达。此外，Notch信号通路抑制剂DAPT能阻断12R-HETE对NKp46+ILC3s的促进作用，提示Notch通路可能参与其中。
12R-HETE改变对鼠伤寒沙门氏菌诱导肠炎的易感性
在鼠伤寒沙门氏菌感染模型中，预先给予12R-HETE的野生型小鼠表现出更轻的体重下降、更高的存活率、更小的肠道损伤以及肝脏、脾脏等器官中更低的细菌载量，显示出更强的感染抵抗力。然而，这种保护作用在Nur77-/-小鼠中完全消失，证明12R-HETE的效应依赖于Nur77。即使在缺乏T、B细胞的RAG1-/-小鼠中，12R-HETE依然能增强抗感染能力并促进NKp46+ILC3s发育，说明其作用不依赖于适应性免疫。
12R-HETE通过调控Nur77靶基因促进NKp46+ILC3s的发育
为阐明下游机制，研究人员对来自不同处理组小鼠的肠道ILC3s进行了sRNA-seq和ATAC-seq整合分析。他们发现了一个关键基因——肌苷一磷酸脱氢酶1（Inosine Monophosphate Dehydrogenase 1, Impdh1）。该基因在Nur77-/-小鼠的ILC3s中表达下调且染色质可及性降低，而在12R-HETE处理的野生型小鼠中则呈现相反趋势。CUT&RUN-qPCR实验证实Nur77可直接结合到Impdh1的启动子区域。功能上，使用Impdh1抑制剂霉酚酸（MPA）可抵消12R-HETE对NKp46+ILC3s的促进作用，表明Impdh1是介导Nur77调控功能的关键下游靶基因。
研究结论与意义
本研究系统揭示了一条在新生儿肠道免疫发育中至关重要的全新代谢-转录调控通路。研究发现，肠道固有层淋巴细胞产生的脂质代谢物12R-HETE，作为核受体Nur77的内源性配体，能够特异性地结合并激活Nur77。激活的Nur77进而直接上调靶基因Impdh1的表达，并通过上调转录因子T-bet、可能涉及Notch信号通路等机制，驱动DN ILC3s向具有强大IFN-γ生产能力的NKp46+ILC3s分化。这一过程显著增强了宿主对鼠伤寒沙门氏菌等肠道病原体的先天免疫防御能力，且不依赖于肠道菌群和适应性免疫。
该研究的重大意义在于：首先，它首次鉴定出12R-HETE是Nur77在肠道生理环境中的关键内源性配体，解决了该领域长期存在的疑问。其次，它阐明了从代谢物（12R-HETE）到核受体（Nur77），再到转录因子（T-bet）和效应细胞（NKp46+ILC3s）的完整信号传导链条，并发现了Impdh1这一新的关键中间环节，深化了对ILC3细胞命运决定分子机制的理解。最后，该研究为新生儿肠道感染性疾病的防治提供了新的潜在靶点（Nur77/12R-HETE轴），也为通过营养或代谢干预调节肠道免疫健康开辟了新的思路。尽管研究指出其他Nur77靶基因或蛋白质相互作用可能也参与调控，且具体机制有待进一步探索，但本研究无疑为理解早期生命肠道免疫的建立和调控提供了里程碑式的见解。
