质子泵抑制剂对嗜酸性食管炎重塑和纤维化的影响

Effects of proton pump inhibitors on remodeling and fibrosis in eosinophilic esophagitis

作者信息Colby S Sharlin, Shingo Yamada, Yuki Maekawa, Kasumi Osonoi, Kazuhiro Matsuyama, Garrett A Osswald, Mark Rochman, Richard J Taylor, Mari Yamaguchi, Yuichiro Tanaka, Ting Wen, Evan S Dellon, Marc E Rothenberg, Tetsuo Shoda
PMID41765110
发布时间2026-05
DOI10.1016/j.jaci.2026.02.025

实验完整度

包含患者配对活检RNA-seq、原代成纤维细胞体外功能验证(qPCR、Western blot、免疫荧光、迁移、ROS)及三维培养模型,多个独立证据层级,且包含机制验证(SMAD2/3磷酸化)。

主要模型

人原代食管成纤维细胞(HEFs) PPI应答性EoE患者配对食管活检样本

重点核对

PPI应答者定义:<15 eos/hpf,非应答者≥15 eos/hpf PPI治疗:埃索美拉唑或奥美拉唑,剂量为批准反流剂量的两倍,至少8周 体外实验:TGF-β浓度10 ng/mL,PPI预处理浓度100 μM,预处理24小时 三维培养:TGF-β 5 ng/mL持续28天,PPI处理最后7天(100 μM,每24小时) 统计显著性阈值:≥2倍变化,FDR P < .05

摘要

背景:嗜酸性食管炎(EoE)是一种进行性纤维狭窄性疾病。尽管质子泵抑制剂(PPIs)因其抗炎作用而成为EoE的一线治疗,但其对重塑/纤维化的影响——部分可能由转化生长因子β(TGF-β)驱动——仍不确定。目的:为阐明重塑/纤维化效应,本研究评估PPIs是否影响PPI应答性EoE的食管转录组,并拮抗人原代食管成纤维细胞(HEFs)中TGF-β诱导的纤维化反应。方法:对PPI治疗前后EoE患者配对食管活检标本进行RNA测序(RNA-seq)。对PPI的组织学应答定义为应答者(<15个嗜酸性粒细胞/高倍镜视野,n=10)或无应答者(≥15个嗜酸性粒细胞/高倍镜视野,n=9)。通过qPCR、RNA-seq、Western blotting、免疫荧光、细胞迁移实验和活性氧(ROS)测量,分析PPIs(埃索美拉唑、奥美拉唑)在体外减弱TGF-β介导的HEFs重塑/纤维化的能力。结果:在PPI应答者中,我们鉴定了746个PPI治疗前后的差异表达基因(≥2倍变化,P < .05),特别是富集于重塑/纤维化的基因。在HEFs中,TGF-β通过SMAD2/3磷酸化增加胶原I和α平滑肌肌动蛋白的表达;然而,PPIs减弱了这些反应。RNA-seq显示,PPIs逆转了约30%的TGF-β诱导的与纤维化反应重叠的变化;在患者活检和HEFs之间,78个基因被一致调节。功能实验进一步证实,PPIs减少了TGF-β诱导的胶原沉积、成纤维细胞运动和ROS产生。结论:PPIs调节EoE患者的重塑/纤维化相关基因表达,并抑制HEFs中TGF-β诱导的促纤维化反应,支持其抗纤维化潜力,可能有助于限制EoE的纤维狭窄进展。

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
质子泵抑制剂是否影响嗜酸性食管炎的组织重塑和纤维化,并拮抗TGF-β诱导的促纤维化反应?
核心机制
PPIs通过抑制TGF-β诱导的SMAD2/3磷酸化,进而抑制胶原I和αSMA的表达,同时调节ECM组织、细胞迁移和ROS代谢相关基因程序。
主要证据
患者配对活检RNA-seq显示PPI应答者中胶原相关基因下调;体外HEFs中PPIs抑制TGF-β诱导的胶原沉积、细胞迁移和ROS产生,且78个基因在体内外一致调节。
研究意义
PPIs可能具有抗纤维化潜力,为减缓EoE纤维狭窄进展提供治疗依据。

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

患者队列和活检转录组分析

评估PPI治疗对EoE患者食管转录组的影响,特别是重塑/纤维化相关基因。

纳入PPI初治的成人EoE患者,定义为食管活检≥15 eos/hpf。PPI治疗≥8周后,根据组织学应答分组(应答者<15 eos/hpf,非应答者≥15 eos/hpf)。对配对活检标本进行RNA-seq,分析差异表达基因。

2

体外HEFs中的TGF-β诱导和PPI预处理

验证PPIs能否抑制TGF-β诱导的促纤维化标志物表达。

使用来源于健康供体的HEFs,在单层培养中用TGF-β(10 ng/mL)处理24小时,PPI预处理(100 μM)在TGF-β处理前24小时进行。检测COL1A1和ACTA2的mRNA和蛋白水平,以及SMAD2/3磷酸化。

3

HEFs转录组分析

评估PPI预处理对TGF-β诱导的HEFs全转录组变化的影响。

对UT、TGF-β单独、TGF-β+埃索美拉唑预处理、TGF-β+奥美拉唑预处理四种条件的HEFs进行RNA-seq,分析差异表达基因,并鉴定PPI逆转的TGF-β诱导变化。

4

三维支架长期培养模型

评估PPIs对慢性TGF-β诱导的胶原沉积的治疗作用。

HEFs在Alvetex Scaffold上三维培养,持续暴露于TGF-β(5 ng/mL)28天以建立纤维化模型。之后在最后3或7天添加PPIs(100 μM,每24小时),通过免疫荧光检测胶原I沉积。

5

功能验证:迁移和氧化应激

评估PPIs对TGF-β诱导的成纤维细胞迁移和ROS产生的影响。

伤口愈合实验检测细胞迁移,DCFDA探针检测细胞内ROS,qPCR检测NOX4和HMOX1的表达。

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
QIAamp DNA血液迷你试剂盒Qiagen--
TaqMan检测Applied Biosystems--
成纤维细胞培养基ScienCell Research Laboratories--
重组人TGF-βPeproTech--
埃索美拉唑镁水合物Sigma--
奥美拉唑Tocris Bioscience--
Alvetex支架孔板插入物ReproCELL--
PowerUp SYBR Green预混液Thermo Fisher Scientific--
IBIDI培养皿IBIDI--
2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯Abcam--

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
患者队列
PPI应答者定义(<15 eos/hpf)、非应答者(≥15 eos/hpf)、PPI剂量(两倍批准反流剂量)、治疗持续时间(≥8周)、样本量(应答者10,非应答者9)
阅读提示:Methods - Study design and patients; Tables 1 and 2
RNA-seq
RNA完整性(RIN>8)、测序平台(配对末端100bp,约20M reads)、比对基因组(GRCh38)、差异表达阈值(≥2倍变化,FDR P < .05)
阅读提示:Methods - RNA sequencing (RNA-seq)
细胞培养和药物处理
HEFs来源(健康供体)、培养基(ScienCell)、TGF-β浓度(10 ng/mL)、处理时间(24小时)、PPI预处理浓度(100 μM)、预处理时间(24小时)
阅读提示:Methods - Cell culture and treatment
三维培养模型
Alvetex Scaffold使用、TGF-β浓度(5 ng/mL)、培养时间(28天)、PPI处理时间(最后7天,100 μM,每24小时)
阅读提示:Methods - Cell culture and treatment; Figure 5A
功能实验
伤口愈合实验的时间点(0, 4, 12小时)、DCFDA测量时间(处理后2小时)、实验重复次数(三次独立实验)
阅读提示:Methods - In vitro assays; Figure 5B-D