FASN介导的代谢重编程通过脂肪酸氧化依赖性氧化磷酸化驱动干燥综合征中CD4+ T细胞过度活化

FASN-mediated metabolic reprogramming drives CD4+ T cell hyperactivation in Sjögren's syndrome via fatty acid oxidation-dependent oxidative phosphorylation

作者信息Lei Ye, Xijun Wang, Junhao Yin, Huan Shi, Jiayao Fu, Baoli Wang, Lingyan Zheng
PMID41689138
发布时间2026-02-13
DOI10.1186/s13075-026-03765-2

实验完整度

包含临床样本检测、体外细胞功能与代谢实验、代谢组学、转录组学以及两种体内动物模型验证,覆盖体外、体内及机制验证多个层级。

主要模型

小鼠脾脏CD4+ T细胞 人外周血CD4+ T细胞 NOD/LtJ小鼠模型 实验诱导SS(ESS)小鼠模型

重点核对

FASN抑制剂奥利司他浓度(0、2.5、5、10、20、40 µM)及处理时间(24、48、72 h) 脂肪酸挽救实验浓度(100 µM OA或PA) 小鼠模型中奥利司他给药剂量(10 mg/kg或50 mg/kg/天)及途径(腹腔注射) NOD/LtJ模型治疗起始周龄(8-12周)及持续时间(4周) ESS模型诱导及治疗时间(诱导12周后注射奥利司他4周)

摘要

背景:干燥综合征(SS)是一种慢性系统性自身免疫病,其中CD4+ T细胞发挥关键作用。免疫代谢的最新进展提示代谢重编程参与自身免疫发病。本研究探讨脂肪酸合酶(FASN)在SS中CD4+ T细胞功能障碍中的作用。方法:从SS患者和健康对照中分离外周血CD4+ T细胞。通过PCR、Western blot和免疫荧光评估FASN表达。使用FASN抑制剂奥利司他处理小鼠和人CD4+ T细胞,进行功能和代谢检测,包括流式细胞术、Seahorse分析、转录组分析和全局代谢组学(Q300)。用油酸(OA)和棕榈油酸(PA)进行挽救实验。在NOD/LtJ和实验诱导的SS(ESS)小鼠模型中评估体内疗效。结果:FASN在SS患者和活化的小鼠T细胞的CD4+ T细胞中显著上调,与疾病活动标志物相关。奥利司他介导的FASN抑制抑制了T细胞增殖、活化(CD25/CD69)和糖酵解代谢,同时增强氧化磷酸化(OXPHOS),导致ROS升高和线粒体功能障碍。代谢组学鉴定出FASN抑制后OA和PA水平降低。外源性OA和PA部分恢复了代谢平衡和活化标志物。在小鼠模型中,奥利司他减少了唾液腺淋巴细胞浸润、促炎细胞因子(IL-17/TNF-α),并改善了唾液流量。结论:FASN在SS中驱动CD4+ T细胞过度活化和代谢重编程。其抑制将细胞代谢从糖酵解转向OXPHOS,减少炎症并改善临床前模型中的疾病。这些结果将FASN确定为SS的潜在治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
FASN在干燥综合征CD4+ T细胞功能障碍中是否发挥作用及其机制。
核心机制
FASN通过促进脂肪酸合成(特别是油酸和棕榈油酸)维持CD4+ T细胞糖酵解和脂筏形成,抑制FASN导致代谢向OXPHOS转变、ROS升高和线粒体功能障碍,从而抑制T细胞活化。
主要证据
SS患者CD4+ T细胞中FASN表达升高且与疾病活动相关;奥利司他抑制FASN降低增殖、活化和糖酵解,增加OXPHOS和ROS;OA/PA部分挽救表型;NOD/LtJ和ESS模型中减轻炎症。
研究意义
FASN被确定为SS中连接脂质合成与CD4+ T细胞过度活化的关键代谢节点,靶向FASN可能选择性抑制致病性T细胞,是SS及相关自身免疫病的潜在治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本FASN表达分析

验证SS患者外周血CD4+ T细胞中FASN表达是否异常,并评估与临床指标的相关性

从SS患者和健康对照外周血分选CD4+、CD8+、CD19+细胞,qPCR检测FASN mRNA水平,并与临床参数进行相关性分析

2

小鼠CD4+ T细胞活化及FASN表达验证

确认T细胞活化过程中FASN表达和脂滴积累的变化

分离小鼠脾脏CD4+ T细胞,用抗CD3/CD28抗体活化,检测FASN蛋白和mRNA表达、脂滴积累和细胞定位

3

FASN抑制的体外功能检测

明确FASN抑制对CD4+ T细胞增殖、周期、活化和凋亡的影响

用不同浓度奥利司他处理活化CD4+ T细胞,检测增殖(CFSE、CCK-8)、细胞周期(PI染色)、活化标志物(CD25/CD69)、脂筏(CTB染色)、周期蛋白(CDK2/CDK4)表达及凋亡

4

代谢重编程分析

探究FASN抑制对CD4+ T细胞糖酵解和氧化磷酸化的影响

对活化及奥利司他处理的CD4+ T细胞进行转录组测序,Seahorse分析糖酵解和线粒体呼吸,Western blot检测OXPHOS蛋白,流式检测ROS和线粒体膜电位,并用寡霉素进一步验证

5

脂肪酸挽救实验

验证FASN下游代谢物OA和PA是否介导其功能效应

对FASN抑制的CD4+ T细胞补充100 µM OA或PA,检测代谢参数(糖酵解、OXPHOS、ADP/ATP)、活化标志物、细胞因子分泌和线粒体功能

6

体内疗效评估

评估FASN抑制在干燥综合征小鼠模型中的治疗效果

在NOD/LtJ自发模型和ESS诱导模型中给予奥利司他治疗,检测唾液流率、颌下腺淋巴细胞浸润、血清细胞因子水平、T细胞亚群和活化标志物

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
Lympolyte-H淋巴细胞分离液----
CD4+ T细胞阳性分选试剂盒StemCell Technologies18952
抗CD3ε抗体BD Biosciences100340
抗CD28抗体BD Biosciences102116
奥利司他MCEHY-B0218
油酸SigmaO3008
棕榈油酸MCEHY-N0830
TRIzol试剂----
PrimeScript逆转录试剂盒TakaraRR036A
TB Green Premix Ex Taq IITakaraRR420A
RIPA裂解液Beyotime--
抗CDK2抗体CST2546
抗CDK4抗体CST12790
抗COXIV抗体Abcamab16056
抗ATP5A抗体Abcamab176569
抗NDUFB8抗体Abcamab192878
抗FASN抗体CST3180
抗β-微管蛋白抗体ProteintechHRP-66240
霍乱毒素B亚单位偶联物InvitrogenC34775
细胞周期检测试剂盒DojindoC543
CFSE染料eBioscience65-0850-84
CCK-8试剂盒BiosharpBS350B
DCFH-DA 荧光探针BeyotimeS0033M
JC-1检测试剂盒DojindoMT09
Seahorse XF96代谢分析仪Agilent Technologies--
ACQUITY UPLC-Xevo TQ-S质谱仪Waters--
ADP/ATP比值检测试剂盒DojindoA552
小鼠TNF-α ELISA试剂盒StarterS0C3023
小鼠IL-17 ELISA试剂盒Absinabs520009
抗CD3抗体BD Biosciences100238
抗CD4抗体BD Biosciences100512
抗CD8抗体BD Biosciences100712
抗CD25抗体BD Biosciences101908
抗CD69抗体BD Biosciences104514

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本采集
pSS诊断标准(美国-欧洲共识组标准)、纳入排除标准(是否排除免疫抑制治疗)、样本量(20例pSS、10例健康对照)
阅读提示:Materials and methods 中 Study population and methodology
T细胞分离与活化
磁珠分选试剂盒品牌和货号、抗CD3/CD28抗体浓度(5 µg/mL)及克隆号、活化时间
阅读提示:Materials and methods 中 Isolation and culture of primary cells
FASN抑制处理
奥利司他浓度(0-40 µM)及处理时间(24-72 h)
阅读提示:Materials and methods 中 Proliferation assay,Results 部分图2
代谢分析
Seahorse检测细胞密度(2-3×10^5/孔)、糖酵解压力测试和线粒体压力测试药物浓度(葡萄糖10 mM、寡霉素1 mM、2-DG 50 mM、FCCP 1 mM、鱼藤酮/抗霉素A 0.5 mM)
阅读提示:Materials and methods 中 Seahorse extracellular flux assay
脂肪酸挽救实验
OA和PA浓度(100 µM)、处理时间(48 h)
阅读提示:Materials and methods 中 Flow cytometry-based activation assay,Results 部分图5
体内实验
NOD/LtJ模型:奥利司他剂量(10 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、频率(每周2次)、起始周龄(8-12周)、持续时间(4周);ESS模型:诱导方法(皮下免疫颌下腺蛋白500 µg/只,共3次)、奥利司他剂量(50 mg/kg/天)、治疗时间(诱导12周后,持续4周)
阅读提示:Materials and methods 中 Animal experiments