肠道来源的猪去氧胆酸(HDCA)通过重编程脾脏-眼睛免疫代谢轴抑制自身免疫性葡萄膜炎

《CELL DEATH AND DIFFERENTIATION》:Gut-derived hyodeoxycholate reprograms the spleen–eye immunometabolic axis to suppress autoimmune uveitis

【字体: 时间:2026年03月13日 来源:CELL DEATH AND DIFFERENTIATION 15.4

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  自身免疫性葡萄膜炎(AU)缺乏靶向疗法。本研究聚焦肠道衍生次级胆汁酸猪去氧胆酸(HDCA),揭示其在AU患者和实验性AU小鼠体内系统性耗竭。研究发现,HDCA通过抑制脾脏红髓巨噬细胞中法尼醇X受体(FXR),激活SREBP1c依赖的脂肪酸合酶,从而增强油酸(oleic acid)的生成。系统性油酸继而抑制眼部Th17反应并促进M2巨噬细胞极化,最终缓解疾病。该研究为AU治疗提供了新的靶点。

  
论文解读
眼睛,这个让我们感知世界的精密器官,内部却拥有一套独特的免疫“防火墙”——免疫赦免。然而,当这套系统失灵,自身免疫细胞错误地攻击眼部组织时,就会引发一种名为自身免疫性葡萄膜炎(Autoimmune Uveitis, AU)的疾病。这是一种致盲性的慢性炎症性疾病,其治疗是临床上面临的一大难题。目前,主流的治疗方法仍然是糖皮质激素等免疫抑制剂,但长期使用会导致股骨头坏死、血糖异常等一系列严重的副作用。近年来出现的白细胞介素-17或白细胞介素-6受体单克隆抗体等生物制剂虽展现出潜力,但高昂的价格又让许多患者望而却步。因此,寻找一种既能有效控制炎症、副作用又小、且更具成本效益的新型疗法,成为领域内亟待突破的方向。
近日,一项发表于国际期刊《CELL DEATH AND DIFFERENTIATION》的研究为我们带来了新的希望。研究人员将目光投向了一种肠道来源的代谢物——猪去氧胆酸(Hyodeoxycholate, HDCA),并系统揭示了它如何通过调控一条全新的“脾脏-眼睛”免疫代谢轴,来有效抑制自身免疫性葡萄膜炎的病理进程。
为了开展这项研究,研究人员综合运用了多项关键技术。首先,他们对上海交通大学医学院附属第一人民医院的90名受试者(60名AU患者和30名健康对照)以及实验性自身免疫性葡萄膜炎小鼠模型的血清进行了代谢组学分析,以系统寻找疾病相关的关键代谢物。其次,他们利用经典的IRBP肽段联合完全弗氏佐剂、脂多糖和百日咳毒素的方法,成功构建了C57BL/6J和BALB/c两种品系的小鼠EAU模型,用于体内药效和机制评价。在机制探索层面,研究采用了流式细胞术精细分选和表征脾脏、眼睛等组织中的免疫细胞(如红髓巨噬细胞、Th17细胞、M1/M2型巨噬细胞),并建立了巨噬细胞清除模型、FXR基因敲除小鼠模型以及体外免疫细胞间接共培养体系,以验证细胞类型的特异性和信号通路的必要性。此外,他们还通过转录组学、蛋白质印迹、实时定量PCR等技术,在分子水平上解析了HDCA作用的下游信号通路。最后,通过眼底成像、光学相干断层扫描和眼球组织苏木精-伊红染色等方法,客观评估了HDCA对眼部炎症和病理损伤的治疗效果。
研究结果
跨物种AU代谢组学揭示HDCA和油酸缺乏
通过对患者和小鼠模型的血清代谢组学分析,研究人员发现,无论是AU患者还是EAU小鼠,其体内的HDCA和一种名为油酸的脂肪酸均出现系统性耗竭,且与疾病严重程度相关。这提示HDCA和油酸的缺失可能是AU的一个保守代谢特征。
HDCA通过抑制炎症缓解自身免疫性葡萄膜炎
在EAU小鼠模型中,口服给予HDCA能显著改善临床和病理评分,减轻视网膜炎症浸润、折叠和新生血管等病变。在分子和细胞层面,HDCA治疗降低了血清和视网膜中促炎细胞因子(如IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-17a)的水平,同时提升了抗炎因子IL-10。更重要的是,HDCA显著抑制了眼部致病性Th17细胞的分化,并促进了巨噬细胞向具有抗炎功能的M2型(CD206+)极化。这种疗效在通常对EAU有抵抗力的BALB/c小鼠品系中也得到了验证,表明HDCA具有广泛的抗炎潜力。
HDCA重编程脾脏红髓巨噬细胞以限制自身免疫
进一步探索发现,口服的HDCA会在脾脏中高浓度聚集,并选择性地扩增了脾脏红髓中的一类特殊巨噬细胞——红髓巨噬细胞。当研究人员使用氯膦酸盐脂质体清除巨噬细胞后,HDCA的抗炎作用完全消失。体外实验也证实,HDCA对Th17细胞的抑制作用依赖于巨噬细胞的存在,而非直接作用于T细胞。这表明,脾脏红髓巨噬细胞是HDCA发挥远端免疫调节功能的关键“中介”。
HDCA促进RPM依赖的油酸稳态恢复
研究发现,HDCA治疗不仅能扩增红髓巨噬细胞,还能同步恢复EAU小鼠体内耗竭的循环油酸水平。在巨噬细胞被清除的小鼠中,HDCA则无法提升油酸。体外实验直接证明,HDCA可以促进巨噬细胞合成并释放油酸。贝叶斯网络分析也支持HDCA通过重编程RPM代谢来调节油酸和炎症因子这一因果链条。
RPM来源的油酸作为抗炎症消退介质
油酸本身在体外能直接抑制Th17细胞分化并促进巨噬细胞M2极化,展现出抗炎特性。然而,在体内单独使用油酸治疗EAU时,其疗效远逊于HDCA。关键区别在于,油酸并不能像HDCA那样扩增RPM群体。这说明,HDCA通过双重机制起效:一是扩增RPM群体,二是促进RPM产生油酸,后者作为效应分子发挥局部免疫调节作用。
HDCA通过调节SREBP1c促进RPM中油酸合成
机制上,转录组和蛋白水平分析显示,HDCA处理能显著上调巨噬细胞中固醇调节元件结合蛋白1c及其下游靶基因脂肪酸合酶的表达。使用SREBP1c抑制剂或FASN抑制剂均能阻断HDCA诱导的油酸生成,证明HDCA通过激活SREBP1c-FASN轴来促进油酸合成。
HDCA通过FXR-SREBP1c轴恢复油酸生物合成
那么HDCA是如何激活SREBP1c的呢?研究人员发现,HDCA是法尼醇X受体的一个拮抗剂。在巨噬细胞中,HDCA处理抑制了FXR的表达,同时上调了SREBP1c。当使用FXR激动剂GW4064时,HDCA的作用被抵消。更重要的是,在FXR基因敲除小鼠的骨髓来源巨噬细胞中,SREBP1c的基础水平就已升高,且HDCA无法进一步促进油酸合成。在FXR敲除的EAU小鼠体内,HDCA同样失去了提升油酸水平和治疗疾病的效果。这证实HDCA是通过抑制FXR,从而解除其对SREBP1c的抑制,最终驱动油酸合成。
HDCA通过代谢-免疫串扰改善自身免疫性葡萄膜炎
最后,在FXR敲除的EAU小鼠中,HDCA无法抑制Th17细胞、也无法促进M2巨噬细胞极化,其临床治疗效果也完全丧失。这最终证明了HDCA是通过“在脾脏RPM中抑制FXR → 激活SREBP1c → 合成油酸 → 油酸循环至眼部抑制Th17/促进M2极化”这样一条完整的代谢-免疫轴来发挥治疗作用。
研究结论与意义
本研究系统阐明了一种肠道来源的胆汁酸HDCA治疗自身免疫性葡萄膜炎的全新机制。研究首次定义了一条“脾脏-眼睛”免疫代谢轴:HDCA通过拮抗脾脏红髓巨噬细胞上的FXR受体,激活其内部的SREBP1c-FASN信号通路,从而特异性促进具有抗炎作用的油酸合成。RPM来源的油酸进入循环,作用于远端眼部组织,一方面抑制致病性Th17细胞的分化,另一方面推动巨噬细胞向修复型的M2表型极化,双管齐下,最终有效缓解葡萄膜炎。
这项研究的重大意义在于:
  1. 1.
    提出了新的治疗靶点和策略:将HDCA及其作用的FXR-SREBP1c-油酸轴确立为AU的潜在治疗靶点,为开发超越传统免疫抑制的新型疗法提供了科学依据。
  2. 2.
    揭示了全新的器官间对话机制:创新性地提出了“脾脏-眼睛”这一跨器官免疫代谢调控轴,深化了对免疫赦免和自身免疫病机制的理解,即远端免疫器官的代谢重编程可以深刻影响局部组织的炎症状态。
  3. 3.
    实现了精准的免疫代谢调控:与直接补充脂肪酸可能引起全身代谢紊乱相比,HDCA的策略更为精准。它利用巨噬细胞特有的FXR受体,实现了局部(脾脏RPM)的代谢重编程,产生特定的免疫调节代谢物(油酸),从而在发挥疗效的同时可能减少系统性副作用。
  4. 4.
    连接了肠道代谢与眼部免疫:作为肠道菌群代谢产生的胆汁酸,HDCA的发现也将肠道微生态与眼部自身免疫病联系起来,为从“肠-眼轴”角度防治疾病开辟了新思路。
当然,研究也存在一些有待深入的问题,例如肠道菌群在HDCA生成及AU发病中的具体作用,HDCA引起的Th17抑制与M2极化之间的相互调控关系,以及HDCA长期应用的安全性等。尽管如此,这项工作无疑为自身免疫性葡萄膜炎乃至其他自身免疫性疾病的治疗带来了崭新的见解和希望。
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