通过JAK2/STAT3信号轴调控上皮内淋巴细胞归巢，角质形成细胞介导口腔扁平苔藓黏膜屏障完整性的新机制

《Frontiers in Immunology》：Keratinocytes regulate intraepithelial lymphocytes homing and mediate mucosal barrier integrity via JAK2/STAT3 signaling in oral lichen planus

本研究针对口腔扁平苔藓(OLP)中T细胞介导的炎症导致黏膜屏障破坏的机制不清问题，探索了角质形成细胞(KCs)调控OLP上皮内淋巴细胞(IELs)归巢迁移的分子机制。研究发现KCs的E-cadherin与IELs的CD103相互作用介导IELs迁移，并通过抑制JAK2/STAT3通路可下调该归巢过程，同时上调ZO-1和Occludin表达，从而维持黏膜屏障完整性，为OLP的靶向治疗提供了新策略。

　　

想象一下，你的口腔黏膜上出现了一些白色的网状条纹，有时伴有糜烂和疼痛，这可能是一种被称为口腔扁平苔藓(OLP)的疾病在“作祟”。它并非罕见，尤其“偏爱”中年女性，病程迁延，更重要的是，世界卫生组织将其归类为口腔潜在恶性疾病(OPMDs)，意味着有癌变风险。长久以来，医学界认为OLP是一种由T淋巴细胞介导的慢性炎症性疾病，但其复杂的发病“剧本”仍未完全揭开。在这场免疫“混战”中，上皮内的“哨兵”——上皮内淋巴细胞(IELs)扮演着关键角色，而过度的淋巴细胞归巢是导致黏膜免疫失衡和屏障损伤的核心。那么，作为口腔黏膜“建筑工人”的角质形成细胞(KCs)，是如何与这些“哨兵”沟通，调控它们的“巡逻”路线，并最终影响到我们口腔“城墙”（黏膜屏障）的坚固与否呢？

为了解决这些谜题，来自武汉大学口腔医学院的研究团队在《Frontiers in Immunology》上发表了一项研究。他们深入探索了KCs通过E-钙黏蛋白(E-cadherin)与IELs表面的整合素α-E(CD103)的相互作用，调控OLP-IELs归巢迁移的具体机制，并发现了一个关键的信号开关——JAK2/STAT3通路。研究揭示了抑制该通路不仅能“叫停”异常的上皮细胞增殖，还能“加固”受损的黏膜屏障，为OLP的治疗提供了全新的潜在靶点。

为了开展这项研究，研究者们运用了多种关键技术方法。首先，他们收集了OLP患者和健康对照者的口腔黏膜组织样本，通过免疫组织化学(IHC)和免疫荧光(IF)技术，定位并定量分析了CD8α、CD103、E-cadherin以及黏膜屏障关键蛋白ZO-1和Occludin的表达。其次，研究者成功分离培养了原代的OLP-IELs和KCs，并利用慢病毒转导的短发夹RNA(shRNA)技术，分别沉默了KCs的E-cadherin和IELs的CD103基因。最为巧妙的是，他们构建了一个包含牙龈成纤维细胞(GFs)、KCs和IELs的三维(3D)口腔黏膜组织模拟归巢模型，这个模型能够更真实地模拟体内细胞间的相互作用和迁移过程。在此模型基础上，他们使用JAK2抑制剂AG490和STAT3抑制剂鲁索替尼(Ruxolitinib, RPM)进行干预。此外，研究还采用了细胞增殖(CCK-8, EdU)、迁移(Transwell)、凋亡检测(Hoechst/PI, TUNEL)、酶联免疫吸附试验(ELISA)、蛋白质免疫印迹(Western Blot)和免疫共沉淀(Co-IP)等一系列分子与细胞生物学技术，系统验证了相关分子的表达变化、信号通路的活性以及蛋白质间的相互作用。

研究结果部分详细展示了从现象到机制的多层次发现：

1. 1.
   CD8α和CD103高表达，E-cadherin低表达于OLP：与对照组织相比，OLP上皮组织中细胞毒性T细胞标志物CD8α和归巢受体CD103的表达显著升高，而上皮细胞间粘附分子E-cadherin的表达则显著降低。
2. 2.
   ZO-1和Occludin在OLP中低表达：代表黏膜屏障完整性的紧密连接蛋白ZO-1和Occludin在OLP上皮组织中的表达也显著下调，证实OLP存在黏膜屏障功能受损。
3. 3.
   E-cadherin和CD103沉默抑制KCs和OLP IELs的增殖与迁移，并促进其凋亡：通过shRNA分别沉默KCs的E-cadherin和IELs的CD103后，两种细胞的增殖活力、迁移能力均受到显著抑制，而细胞凋亡比例增加。
4. 4.
   E-cadherin和CD103沉默协同抑制OLP IELs的归巢迁移：在构建的3D模型中，利用活细胞成像和时间推移成像技术直观观察到，当E-cadherin或CD103任一或两者均被沉默时，IELs在KC层中的迁移轨迹数量、移动速度和最大位移均显著减少，证明E-cadherin/CD103这对“分子握手”是引导IELs高效穿越上皮层的关键。
5. 5.
   JAK2/STAT3在OLP中高表达：检测发现OLP组织中磷酸化JAK2(p-JAK2)和磷酸化STAT3(p-STAT3)的水平显著高于对照组，提示JAK2/STAT3信号通路在OLP中被异常激活。
6. 6.
   AG490和RPM抑制KCs增殖：使用JAK2抑制剂AG490和STAT3抑制剂RPM处理KCs后，细胞增殖受到抑制，且两者联用显示出协同抑制效应。
7. 7.
   JAK/STAT抑制剂抑制OLP IELs的归巢迁移：在3D模型中，AG490和RPM处理同样能显著减少IELs的迁移轨迹、速度和位移，且双抑制剂联合效果更佳，表明抑制角质形成细胞的JAK/STAT通路可协同抑制IELs的迁移。
8. 8.
   促凋亡蛋白Bax和caspase-3上调，抗凋亡蛋白Bcl-2下调：AG490和RPM处理上调了促凋亡蛋白Bax和caspase-3的表达，下调了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，诱导了KCs的凋亡。
9. 9.
   JAK2/STAT3通路蛋白表达下调：Western Blot和ELISA结果证实，AG490和RPM处理可有效降低p-JAK2/JAK2和p-STAT3/STAT3的蛋白比例，即抑制了该信号通路的磷酸化激活。
10. 10.
    E-cadherin/CD103降低JAK2/STAT3磷酸化：免疫共沉淀实验证实了E-cadherin与CD103之间存在直接相互作用。进一步研究发现，干扰E-cadherin/CD103的结合，能够下调p-JAK2和p-STAT3的蛋白水平，提示E-cadherin/CD103的相互作用可能通过影响JAK2/STAT3磷酸化来发挥功能。
11. 11.
    使用AG490和RPM后ZO-1和Occludin mRNA表达上调：抑制JAK/STAT通路后，黏膜屏障分子ZO-1和Occludin的mRNA表达水平得到恢复性上调，意味着黏膜屏障功能有望修复。

归纳研究结论和讨论，本研究表明，角质形成细胞(KCs)对口腔扁平苔藓(OLP)上皮内淋巴细胞(IELs)归巢迁移的调控，依赖于KCs表面的E-cadherin与IELs表面的CD103之间的相互作用。这对分子“搭档”的“握手”是IELs在上皮层内“巡逻”的导航仪。更重要的是，研究揭示了一个核心的信号转导机制：E-cadherin/CD103的相互作用能够下调KCs内JAK2/STAT3信号通路的磷酸化水平。通过药物(AG490和RPM)抑制该通路，可以实现“一石二鸟”的治疗效果：一方面，抑制异常活化的KCs增殖并诱导其凋亡，这有助于缓解OLP中常见的上皮异常增生，对预防其恶性转化具有积极意义；另一方面，通路抑制后，黏膜屏障关键蛋白ZO-1和Occludin的表达得以恢复，从而有助于修复和维持受损的口腔黏膜屏障完整性。这项研究不仅阐明了OLP中免疫细胞与上皮细胞对话的新机制，还将E-cadherin/CD103与JAK2/STAT3信号轴联系起来，构建了一个从细胞间粘附到细胞内信号传导，最终影响黏膜屏障功能的完整调控网络。这为开发针对JAK/STAT通路，尤其是考虑联合抑制策略（如同时靶向JAK2和STAT3）来治疗OLP乃至其他伴有上皮屏障损伤的炎症性疾病，提供了坚实的理论依据和极具前景的新靶点。