​文章標(biāo)題：The pro-inflammatory effect of triglyceride on human CD4+ T cells and experimental autoimmune uveitis

發(fā)表期刊：Clinical Immunology

影響因子：10.19

作者單位：重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院

百趣生物提供服務(wù)：TMT標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組學(xué)、脂質(zhì)代謝組學(xué)

研究背景-代謝組學(xué)分享
貝賽特氏癥(Behçet's disease, BD)是一種慢性、復(fù)發(fā)性自身炎癥性疾病，以多系統(tǒng)血管炎為特征，涉及皮膚、黏膜、眼睛、神經(jīng)系統(tǒng)和關(guān)節(jié)。近些年來(lái)的研究表明，脂質(zhì)代謝異常在自身免疫性疾病的炎癥和進(jìn)展中發(fā)揮作用。甘油三酯(Triglyceride, TAG)是一種中性脂類，由三種脂肪酸和一個(gè)甘油主鏈組成。既往研究顯示，BD患者中TAG高表達(dá)。此外，TAG過(guò)高會(huì)導(dǎo)致促炎因子的產(chǎn)生和分泌，但其確切機(jī)制尚不清楚。本研究基于TMT標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組學(xué)和脂質(zhì)代謝組學(xué)（均由百趣生物提供）研究了BD的脂質(zhì)組學(xué)特征，并評(píng)估了TAG對(duì)小鼠自身免疫性葡萄膜炎(Experimental autoimmune uveitis, EAU)的影響，揭示了其潛在的細(xì)胞和分子機(jī)制。

主要實(shí)驗(yàn)-代謝組學(xué)分享

研究結(jié)果-代謝組學(xué)分享

01脂質(zhì)代謝組學(xué)分析顯示活性BD患者脂質(zhì)代謝明顯異常

為了檢測(cè)活性BD患者的脂質(zhì)改變，作者對(duì)活性BD患者和健康對(duì)照組血漿樣本進(jìn)行了脂質(zhì)代謝組（百趣生物提供）分析，共鑒定出574種不同的脂類。在活性BD患者中，TAG（56：4）_FA18：0、TAG（56：4）_FA 20：2和SM（18：1）三種脂質(zhì)表達(dá)顯著上調(diào)，DAG（16：0/18：0）、Cer（18：1/24：0）和FFA（18：0）三種脂質(zhì)表達(dá)顯著下調(diào)。OPLS-DA顯示，這兩組之間有明顯的簇分離。進(jìn)一步采用ROC曲線確定這6種脂質(zhì)代謝物中哪一種與BD密切相關(guān)。由于最后兩種脂類已被證明與促炎因子的產(chǎn)生有關(guān)，作者在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中選擇了TAG作為候選（圖1）。
 

圖1. 脂類組學(xué)和ROC曲線鑒定的脂類代謝物

02TAG能促進(jìn)CD4+T細(xì)胞的增殖和分化，但對(duì)中性粒細(xì)胞無(wú)作用
作者研究了TAG是否影響CD4+T細(xì)胞的增殖和活化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TAG刺激的CD4+T細(xì)胞增殖明顯增強(qiáng)，TAG還能顯著提高IL-17和干擾素-γ的基因和蛋白水平。經(jīng)TAG刺激后，Th17/Th1細(xì)胞數(shù)顯著增加。此外，作者研究了TAG是否對(duì)中性粒細(xì)胞有調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明，TAG對(duì)中性粒細(xì)胞IL-17和MCP-1的表達(dá)和增殖均無(wú)影響（圖2）。
 

圖2. TAG促進(jìn)CD_4~+T細(xì)胞的增殖、IL-17和干擾素-γ的產(chǎn)生以及Th1/Th17細(xì)胞的分化，對(duì)中性粒細(xì)胞無(wú)明顯影響

03A922500可減輕EAU的嚴(yán)重程度
作者設(shè)計(jì)了一項(xiàng)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)A922500（TAG抑制劑）來(lái)研究其在EAU模型中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A922500處理組小鼠的組織學(xué)評(píng)分明顯降低。免疫后第14天，A922500處理組小鼠血漿TAG水平顯著降低，CD4+T細(xì)胞中IL-17的mRNA和蛋白表達(dá)顯著降低，而IFN-γ的mRNA和蛋白表達(dá)未見(jiàn)影響（圖3）。A922500還能抑制Th17細(xì)胞的分化。然而，它既不影響Th1細(xì)胞分化，也不影響中性粒細(xì)胞中IL-17和MCP-1的表達(dá)（圖4）。
 

圖3. A922500抑制EAU的組織學(xué)嚴(yán)重程度，并降低血漿TAG水平
 

圖4. A922500抑制IL-17的產(chǎn)生和Th17細(xì)胞的分化
 

04蛋白質(zhì)組學(xué)揭示了A922500對(duì)EAU小鼠脾臟CD4+T細(xì)胞蛋白表達(dá)的影響
為了進(jìn)一步研究 A922500對(duì)小鼠脾CD4+T細(xì)胞蛋白表達(dá)的影響。作者采用TMT蛋白質(zhì)組學(xué)（百趣生物提供）分析顯示，在A922500處理組和對(duì)照組之間共鑒定出71個(gè)差異表達(dá)蛋白(DEPs)。其中，A922500處理組有56個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)下調(diào)，15個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)上調(diào)（圖5A）。在此基礎(chǔ)上建立了差異表達(dá)基因的PPI網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中確定了32個(gè)節(jié)點(diǎn)（圖5B）。根據(jù)GO注釋，揭示了71種蛋白質(zhì)在生物過(guò)程(BP)、細(xì)胞成分(CC)和分子功能(MF)的表達(dá)。其中抑制水解酶活性相關(guān)的生物過(guò)程富集顯著（p＜0.001），抑制酶活性等分子功能也富集顯著，對(duì)于細(xì)胞成分，蛋白質(zhì)主要富集在細(xì)胞外、富含三油甘脂的血漿脂質(zhì)體等區(qū)域。
 

圖5. A922500處理和對(duì)照組中EAU小鼠CD4+T細(xì)胞的蛋白質(zhì)組學(xué)分析

05A922500可能抑制凋亡通路相關(guān)蛋白Akt
本研究發(fā)現(xiàn)在A922500處理的小鼠中，Pik3r2的表達(dá)增加，該蛋白已經(jīng)被證明能通過(guò)抑制PI3K/Akt信號(hào)通路促進(jìn)細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討A922500的抗炎作用是否可能通過(guò)細(xì)胞凋亡介導(dǎo)。作者的研究結(jié)果顯示，在A922500處理的小鼠中，p-Akt的表達(dá)顯著降低，提示其對(duì)CD4+T細(xì)胞的PI3K/Akt通路有抑制作用（圖5D）。

結(jié)論-代謝組學(xué)分享
在這項(xiàng)研究中，作者描述了活性BD患者的脂質(zhì)代謝紊亂特征，揭示了TAG具有促炎作用。此外，TAG可刺激CD4+T細(xì)胞增殖、IL-17和IFN-γ表達(dá)及Th1、Th17細(xì)胞分化，但對(duì)中性粒細(xì)胞無(wú)影響。A922500抑制TAG的產(chǎn)生，降低體內(nèi)CD4+T細(xì)胞Th17和IL-17表達(dá)，可改善EAU嚴(yán)重程度。蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，A922500處理小鼠CD4+T細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白Pik3r2上調(diào)。上調(diào)Pik3r2可抑制PI3K/Akt信號(hào)通路，導(dǎo)致細(xì)胞失活，從而緩解EAU活性。這些結(jié)果提示，抑制TAG產(chǎn)生可顯著改善EAU活性，且TAG可能作為Th17細(xì)胞介導(dǎo)的眼內(nèi)炎癥防治研究的靶點(diǎn)。

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