用一种新型小分子抑制剂抑制α-1,6-岩藻糖基转移酶可改善小鼠T细胞介导的结肠炎模型中的炎症

Suppressing α-1,6-Fucosyltransferase With a Novel Small Molecule Inhibitor Ameliorates Inflammation in Murine T-Cell-Mediated Colitis Models

作者信息Akiko Asakura, Shinichiro Shinzaki, Yoshiyuki Manabe, Koki Hizume, Yuri Tsujii, Taku Tashiro, Takahiro Amano, Mizuki Tani, Yuriko Otake-Kasamoto, Takeo Yoshihara, Ryotaro Uema, Yoshiki Tsujii, Hideki Iijima, Yoshihiro Kamada, Daisuke Okuzaki, Daisuke Motooka, Tomohiko Fukuda, Takashi Kudo, Satoru Takahashi, Jianguo Gu, Eiji Miyoshi, Koichi Fukase, Yoshito Hayashi, Tetsuo Takehara
PMID42601022
发布时间2026-08-14
DOI10.1016/j.jcmgh.2026.101865

实验完整度

高

包含体外CD4+ T细胞实验、两种小鼠结肠炎模型、条件性敲除小鼠及过继转移模型,并进行了功能与机制验证。

主要模型

TNBS诱导的小鼠结肠炎模型 naive CD4+ T细胞过继转移至Rag2−/−小鼠的慢性结肠炎模型 小鼠脾脏CD4+ T细胞体外培养 LckcreFut8fl/fl条件性敲除小鼠

重点核对

FUT8抑制剂口服剂量0.5 mg/kg,每日一次 TNBS诱导结肠炎:2.5% TNBS皮肤致敏,7天后2% TNBS直肠内给药 过继转移模型:转移5×10^5 naive CD4+ T细胞至Rag2−/−小鼠,16天后给药 体外实验:FUT8抑制剂浓度0、0.1、0.2、0.5 μM,处理48小时(或3小时qPCR) 流式细胞术检测LCA结合、细胞因子产生及细胞分化

摘要

背景与目的:炎症性肠病涉及难以治愈的肠道炎症,常对现有药物治疗无效。我们研究了一种新型口服抑制剂靶向α-1,6-岩藻糖基转移酶(哺乳动物中唯一催化N-聚糖核心岩藻糖基化的糖基转移酶)作为抗炎剂的治疗潜力。方法:在2个小鼠模型中评估α-1,6-岩藻糖基转移酶抑制剂的疗效:三硝基苯磺酸诱导的结肠炎模型和使用重组激活基因2(Rag2)缺陷小鼠的初始CD4+ T细胞过继转移模型。还在LckcreFut8fl/fl小鼠(其中α-1,6-岩藻糖基转移酶在T细胞中被条件性消融)中评估了α-1,6-岩藻糖基转移酶抑制剂对三硝基苯磺酸诱导的结肠炎的改善作用。用α-1,6-岩藻糖基转移酶抑制剂处理野生型小鼠的脾脏CD4+ T细胞,以评估其对细胞信号传导、细胞因子产生以及T辅助细胞1、2和17分化的影响。在野生型小鼠中评估体内安全性。结果:口服给予α-1,6-岩藻糖基转移酶抑制剂有效降低了T细胞核心岩藻糖基化,并改善了三硝基苯磺酸诱导的结肠炎和过继T细胞转移诱导的结肠炎。这些临床效果伴随着CD4+ T细胞产生的T辅助细胞1和2细胞因子减少。三硝基苯磺酸诱导的结肠炎在LckcreFut8fl/fl小鼠中减轻,表明α-1,6-岩藻糖基转移酶抑制的改善作用直接由T细胞介导。在体外,该抑制剂抑制了T细胞信号转导以及T辅助细胞1、2和17细胞分化。未观察到明显的肝肾功能毒性或肠道黏液层破坏。结论:α-1,6-岩藻糖基转移酶抑制调节了T细胞核心岩藻糖基化,并在小鼠结肠炎模型中减少了炎症,且无明显毒性,表明靶向α-1,6-岩藻糖基转移酶可能通过破坏促炎性T细胞反应为炎症性肠病提供一种新的治疗方法。

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
靶向α-1,6-岩藻糖基转移酶(FUT8)能否通过调节T细胞活性改善T细胞介导的结肠炎?
核心机制
FUT8抑制剂通过抑制T细胞中FUT8,降低核心岩藻糖基化,损害TCR信号转导(如p38、JNK、ERK磷酸化),从而抑制Th1、Th2和Th17分化及促炎细胞因子产生。
主要证据
在TNBS诱导结肠炎和过继T细胞转移结肠炎模型中,口服FUT8抑制剂减轻疾病严重程度;在LckcreFut8fl/fl小鼠中TNBS结肠炎改善且抑制剂无额外保护;体外实验显示抑制剂降低CD4+ T细胞核心岩藻糖基化、抑制信号传导和Th分化。
研究意义
靶向FUT8的口服抑制剂可能为炎症性肠病提供一种新的治疗策略,通过破坏促炎性T细胞反应,且无明显毒性。

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

体外验证FUT8抑制剂对CD4+ T细胞核心岩藻糖基化及细胞因子的影响

验证FUT8抑制剂是否能降低T细胞核心岩藻糖基化并抑制炎症细胞因子产生。

用不同浓度FUT8抑制剂处理小鼠脾脏CD4+ T细胞,通过流式细胞术检测LCA结合评估核心岩藻糖基化,通过qPCR检测细胞因子基因表达,并评估细胞活力。

2

评估FUT8抑制剂对TNBS诱导结肠炎的体内疗效

验证口服FUT8抑制剂是否能改善TNBS诱导的小鼠结肠炎。

使用TNBS诱导结肠炎模型,口服给予FUT8抑制剂,监测体重、结肠长度、组织学炎症评分,并通过流式细胞术分析结肠固有层细胞因子产生T细胞和核心岩藻糖基化。

3

评估FUT8抑制剂对过继T细胞转移结肠炎的体内疗效

验证FUT8抑制剂是否能改善T细胞依赖的慢性结肠炎。

将naive CD4+ T细胞过继转移至Rag2−/−小鼠,16天后给予FUT8抑制剂,评估体重、结肠长度、组织学炎症和结肠固有层T细胞数量。

4

利用T细胞特异性Fut8敲除小鼠验证T细胞介导机制

验证FUT8抑制剂的改善作用是否直接通过T细胞中的FUT8抑制介导。

在LckcreFut8fl/fl小鼠和Fut8fl/fl同窝对照中诱导TNBS结肠炎,并给予FUT8抑制剂,评估疾病严重程度和细胞因子表达。

5

体外验证FUT8抑制剂对T细胞信号传导和Th分化的影响

探究FUT8抑制剂抑制T细胞活化的分子机制。

用FUT8抑制剂处理活化的CD4+ T细胞,通过Western blot检测p38、JNK、ERK磷酸化;在Th1、Th2、Th17极化条件下培养naive CD4+ T细胞,流式细胞术检测分化比例。

6

评估FUT8抑制剂在野生型小鼠中的体内安全性

评估FUT8抑制剂口服给药的安全性。

野生型小鼠连续3天口服FUT8抑制剂,监测体重、肝脾重量、血清肝肾功能标志物、肝脏和结肠组织学、黏液层厚度及脾细胞细胞因子和Muc2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
初始CD4+ T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-104-453
抗小鼠CD3ε抗体BD Biosciences553057
抗小鼠CD28抗体BD Biosciences553294
抗小鼠IFN-γ抗体eBioscience17-7311-82
抗小鼠IL4抗体eBioscience16-7041-85
抗小鼠IL2抗体R&D SystemsMAB402
重组小鼠IL12Peprotech210-12-10UG
重组小鼠IL4Peprotech214-14-20UG
重组人TGF-β1Peprotech100-21-10UG
CD4磁珠Miltenyi Biotec130-117-043
佛波醇肉豆蔻酸乙酸酯Sigma-AldrichP8139
离子霉素Sigma-AldrichI9657
GolgiStopBD Biosciences554715
可固定活力染料780BD Biosciences565388
抗CD4抗体BioLegend100434
抗IFN-γ抗体BioLegend505806
抗IL2抗体BioLegend503809
抗IL4抗体BioLegend504117
抗IL13抗体BioLegend159403
抗IL17A抗体BioLegend506917
抗IL10抗体BioLegend505035
LCAVector LaboratoriesFL 1041-5
Cytofix/Cytoperm试剂盒PlusBD Biosciences554715
RNeasyMini试剂盒Qiagen74104
ReverTra Ace qPCR RT Master MixToyoboFSQ-201
TaqMan基因表达检测Thermo Fisher Scientific--
THUNDERBIRD探针qPCR混合液ToyoboQPS-101
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Nacalai Tesque03969-21, 07575-51
Bullet Blocking OneNacalai Tesque03953-95
Can Get Signal免疫反应增强液1ToyoboNKB-101
抗磷酸化p38抗体Cell Signaling Technology9211
抗p38抗体Cell Signaling Technology9212
抗磷酸化JNK抗体Cell Signaling Technology9251
抗JNK抗体Cell Signaling Technology9252
抗磷酸化ERK抗体Cell Signaling Technology4370
抗ERK抗体Cell Signaling Technology4695
抗β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology4967
SuperSignal West Pico PLUS化学发光底物Thermo Fisher Scientific34580
灌胃管FuchigamiNo.4202

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
TNBS诱导结肠炎模型
小鼠品系、年龄、性别;TNBS浓度和给药体积;致敏和激发间隔;FUT8抑制剂剂量、给药途径和持续时间
阅读提示:Methods: Colitis Induction; Figure 2 legend
过继T细胞转移结肠炎模型
供体细胞类型和数量;受体小鼠品系和年龄;转移途径;给药开始时间和持续时间;FUT8抑制剂剂量
阅读提示:Methods: Colitis Induction; Figure 3 legend
体外CD4+ T细胞实验
细胞来源和分离方法;FUT8抑制剂浓度和处理时间;刺激条件(抗体浓度);检测指标(LCA结合、细胞因子、活力)
阅读提示:Methods: Induction of T Helper 1–, 2–, and 17–Polarized Cells; Flow Cytometry; Figure 1 legend
Western blot分析
细胞处理条件(FUT8抑制剂浓度、刺激时间和抗体);抗体稀释比例;检测方法
阅读提示:Methods: Western Blot Analysis; Figure 6 legend
安全性评估
小鼠品系、性别和年龄;FUT8抑制剂剂量和给药持续时间;评估指标(体重、肝脾重量、血清标志物、组织学、黏液层厚度、基因表达)
阅读提示:Methods: Mice; Figure 7 legend