IL4I1过表达部分通过抑制AKT/FOXO1通路介导的Th17细胞分化保护非酒精性脂肪性肝病

IL4I1 overexpression protects against nonalcoholic fatty liver disease in part by inhibiting the AKT/FOXO1 pathway-mediated Th17 cell differentiation.

作者信息Yijun Yang, Nengyi Wang, Yuankun Chen, Tianpeng Ma, Minhua Weng, Haifeng Wu, Qiuping Wu, Yiqiang Xie, Chuanwu Zhu, Wenting Li
PMID40769409
发布时间2025-09
DOI10.1016/j.jbc.2025.110560

实验完整度

包含体内小鼠模型(WD诱导NAFLD,AAV8过表达IL4I1)和体外细胞实验(脾CD4+ T细胞Th17极化),并进行了功能验证和机制验证(AKT/FOXO1通路及SC79救援实验),证据层级独立。

主要模型

C57BL/6J小鼠NAFLD模型(西方饮食诱导) 小鼠脾脏CD4+ T细胞体外Th17极化模型

重点核对

AAV8-IL4I1尾静脉注射剂量(3×10^11 vg/只)及给药时机 西方饮食喂养持续时间(8周) Th17极化条件(细胞因子、抗体浓度) AKT激活剂SC79浓度(0.5 μg/ml)及处理时间 样本量(每组n=6)

摘要

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已对全球公共健康构成巨大威胁,但目前尚无获批的药物。越来越多的证据表明Th17细胞增加与NAFLD进展密切相关。白细胞介素-4诱导蛋白1(IL4I1),一种由免疫细胞分泌的氨基酸氧化酶,被报道可调节Th17细胞,但其在NAFLD进展中的确切作用尚未完全阐明。我们发现,在通过8周西方饮食诱导的C57BL/6J小鼠NAFLD模型中,IL4I1在肝脏中高表达。为了探究IL4I1的作用,在西方饮食给药前1周,给小鼠注射编码IL4I1的AAV8。结果显示,IL4I1过表达抑制了NAFLD进展,表现为肝损伤和脂质积累减轻。IL4I1作用于NAFLD的潜在机制可能归因于失活的AKT/叉头盒蛋白O1(FOXO1)信号通路介导的肝脏组织中Th17细胞减少。随后,通过将从小鼠脾脏分离的初始CD4+ T细胞在Th17细胞极化条件下培养,我们确定IL4I1过表达通过失活AKT/FOXO1通路抑制Th17细胞分化,而其敲低则表现出相反的效果。此外,AKT激活剂SC79逆转了IL4I1过表达对Th17细胞分化的影响。总的来说,我们的研究支持IL4I1的补偿性上调通过部分抑制激活的AKT/FOXO1信号通路诱导的Th17细胞分化,来保护NAFLD进展中的肝损伤和脂质积累。

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
IL4I1在NAFLD进展中的作用及其潜在机制是什么?
核心机制
IL4I1过表达通过抑制AKT/FOXO1信号通路,进而抑制Th17细胞分化,从而减轻NAFLD相关的肝损伤和脂质积累。
主要证据
体内WD诱导的NAFLD小鼠模型中,AAV8介导的IL4I1过表达减轻肝损伤和脂质积累,并降低肝脏Th17细胞比例;体外脾脏CD4+ T细胞极化模型中,IL4I1过表达抑制Th17分化,并降低p-AKT和p-FOXO1水平,而AKT激活剂SC79可逆转此效应。
研究意义
该研究首次证实IL4I1的上调是保护性代偿反应,为NAFLD治疗提供了潜在靶点。

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

NAFLD小鼠模型建立与IL4I1表达分析

验证是否成功建立NAFLD模型,并检测IL4I1表达变化。

雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组和WD组,WD组喂食西方饮食8周。检测体重、肝重、肝脏形态、油红O染色,并通过双免疫荧光染色检测肝脏CD4和IL4I1共表达。

2

IL4I1过表达对NAFLD表型的影响

评估肝内IL4I1过表达是否改善WD诱导的NAFLD症状。

小鼠尾静脉注射AAV8-IL4I1或空载体(3×10^11 vg/只),1周后喂食WD 8周。检测体重、肝重、肝指数、血清及肝脏甘油三酯和总胆固醇水平,并通过Western blot验证IL4I1表达。

3

肝损伤与脂质代谢评估

确定IL4I1过表达对肝损伤、纤维化及脂质积累的影响。

检测血清ALT和AST活性、H&E染色、天狼星红染色、油红O染色,并检测肝脏苯丙氨酸水平。

4

肝脏Th17细胞及AKT/FOXO1通路检测

探究IL4I1过表达对肝脏Th17细胞比例及AKT/FOXO1通路的影响。

从小鼠肝脏分离免疫细胞,富集CD4+ T细胞,通过免疫荧光、流式细胞术和Western blot检测IL-17A、p-AKT、AKT、p-FOXO1、FOXO1和核FOXO1表达。

5

体外Th17细胞分化实验

验证IL4I1过表达或敲低对初始CD4+ T细胞向Th17分化的影响。

从小鼠脾脏分离CD4+ T细胞,感染过表达或敲低IL4I1的慢病毒,并在Th17极化条件下培养。通过Western blot检测RORγt表达,流式检测Th17细胞比例。

6

AKT激活剂SC79救援实验

验证IL4I1过表达对Th17分化的抑制是否依赖于AKT/FOXO1通路。

在Th17极化过程中,对IL4I1过表达的CD4+ T细胞添加AKT激活剂SC79(0.5 μg/ml)处理最后24小时,检测p-AKT、FOXO1表达及Th17细胞比例。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证免疫效应
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
RIPA裂解液ProteintechPR20001
蛋白酶抑制剂混合物ProteintechPR20032
磷酸酶抑制剂混合物ProteintechPR20015
核蛋白提取试剂盒ProteintechPK10014
PVDF膜Thermo Fisher ScientificLC2005
封闭液ProteintechPR20011
超敏增强化学发光检测试剂盒ProteintechPK10003
IL4I1抗体Biossbs-6841R
IL-17A抗体Biossbs-1183R
p-AKT(Thr308)抗体ZEN-BIOSCIENCE341790
AKT抗体ZEN-BIOSCIENCE342529
p-FOXO1(Ser256)抗体ZEN-BIOSCIENCE310198
FOXO1抗体ZEN-BIOSCIENCE380978
RORγt抗体Biossbs-23109R
山羊抗兔IgG-HRPProteintechSA00001-2
β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
山羊抗小鼠IgG-HRPProteintechSA00001-1
LaminB1抗体ZEN-BIOSCIENCER24825
异丙醇Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd80109218
油红O储备液Sigma-AldrichO0625
DAPIAladdinD106471-5 mg
抗荧光淬灭剂SolarbioS2100
CD4抗体Santa Cruz Biotechnologysc-52385
天狼星红SolarbioG1472
ALT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009
AST检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC010
苯丙氨酸检测试剂盒ElabscienceE-BC-K846-M
甘油三酯检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA110
总胆固醇检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA111
VIII型胶原酶----
Percoll----
抗生物素磁珠Miltenyi Biotec130-104-454
布雷菲德菌素AMacklin Inc.B802056
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Macklin Inc.P849986
离子霉素Macklin Inc.I838446
FITC偶联抗CD4抗体BioLegend100405
APC偶联抗IL-17A抗体BioLegend506915
RPMI-1640培养基Solarbio31800
胎牛血清Tianhang11011-8611
纯化抗小鼠CD3抗体BioXcellBE0002
纯化抗小鼠CD28抗体BioXcellBE0328
转化生长因子-β3ABclonalRP00645
白细胞介素-6GenscriptZ03189
白细胞介素-1βABclonalRP01340
白细胞介素-23ABclonalRP02928LQ
抗IFN-γ抗体BioXcellBE0055
抗IL-4抗体BioXcellBE0045
SC79YuanyeS80614
GraphPad Prism 9----

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
动物模型
小鼠品系、性别、年龄;饮食类型和持续时间;AAV8注射剂量和时机
阅读提示:Experimental procedures: Animal study
IL4I1过表达
AAV8-IL4I1滴度、注射途径、注射时间点
阅读提示:Experimental procedures: Animal study
肝脏Th17细胞检测
肝脏免疫细胞分离方法、CD4+ T细胞分选纯度、流式细胞术抗体浓度和孵育时间
阅读提示:Experimental procedures: Hepatic immune cell isolation, CD4+ T cell sorting, Flow cytometry analysis
体外Th17分化
脾脏CD4+ T细胞纯度、慢病毒感染浓度、极化细胞因子组合及浓度、培养时间
阅读提示:Experimental procedures: Splenic CD4+ T cell isolation, cell transfection, differentiation, and treatment
AKT激活剂处理
SC79浓度、处理时间点
阅读提示:Experimental procedures: Splenic CD4+ T cell isolation, cell transfection, differentiation, and treatment