卵泡抑素样蛋白-1调节巨噬细胞极化并加重葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎

本篇文章以《Follistatin like protein-1 modulates macrophage polarization and aggravates dextran sodium sulfate-induced colitis》为题，李冠炜为第一作者。

摘要：

卵泡抑素样蛋白1 (FSTL1)是一种多效性细胞因子，参与多种过程，包括器官发育、致癌、转移等。最近的一些研究表明FSTL1可能在炎症性疾病中起作用。我们首次试图阐明其对结肠炎的影响，并探索可能的机制。在这里，我们发现FSTL1在活动性人类和小鼠结肠炎中上调。它促进巨噬细胞的促炎M1极化，抑制M2抗炎表型，导致体内外多种炎性细胞因子的过度产生。小鼠FSTL1的单倍缺失显著降低结肠炎的临床和组织学活性。最重要的是，巨噬细胞减少减少了DSS处理的WT和FSTL1+/小鼠之间的差异。总之，我们的结果表明FSTL1也可能是结肠炎症的一个重要因素。其可能机制可能与其调节巨噬细胞极化有关。

图1.FSTL1增强炎症细胞因子的产生和巨噬细胞的迁移能力。重组鼠FSTL1蛋白以100 ng/ml和300 ng/ml的浓度刺激RAW264.7细胞，刺激时间分别为6 h、12 h、24 h、48 h和72 h。用慢病毒转导巨噬细胞，使其过度表达FSTL1 (B)。将RAW264.7细胞与10% FBS和无血清培养基在跨孔室中孵育。将迁移的细胞用结晶紫溶液染色30分钟。从三个随机的高功率场中以400倍的放大率对细胞进行计数。RAW264.7细胞在有或没有脂多糖(1 μg/ml)的情况下培养24小时，然后用0.09%中性红溶液处理3小时。用酶标仪测量550 nm处细胞裂解的光密度。所有实验一式三份进行。*P < 0.05，**P < 0.01对比对照组或空白/NC转导组。

图2.FSTL1的过度表达使巨噬细胞向促炎M1表型倾斜。转导的RAW264.7细胞(空白组、nc组和FSTL1组)用100纳克/毫升脂多糖和10纳克/毫升干扰素-γ刺激18小时(M1极化)，或用10纳克/毫升白介素-4刺激18小时(M2极化)。流式细胞仪检测CD11c (M1标记)和CD206 (M2标记)阳性细胞率和平均荧光强度。定量逆转录聚合酶链反应检测M1标记物(肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和白细胞介素-6)和M2标记物(菲茨1和Ym1)的基因水平。*P < 0.05，**P < 0.01对比空白/NC转导组。

图3.FSTL1在人及小鼠结肠炎中表达上调。取UC手术标本及正常组织进行FSTL1免疫组化染色(A)。前瞻性收集UC活动期和非活动期患者(每组21例)及健康对照组27例血清样本。采用ELISA法测定FSTL1浓度(B)。对正常和结肠型FSTL1+/−小鼠及其野生窝伴的结肠组织进行检测

western blot分析(C)。*P < 0.05， **P < 0.01与正常对照组或非活性UC组比较。

图四.FSTL1单倍缺失可减轻dss诱导的小鼠结肠炎的严重程度。杂合子小鼠和它们的WT窝伴接受2% DSS的饮水灌水7 d，第10天处死。每隔2天(A、B)监测一次小鼠体重和疾病活动指数(DAI)结肠组织用福尔马林固定，石蜡包埋，苏木精-伊红(HE)染色。的部分是由两名盲法研究者阅读并评分(D)。n = 5-7只小鼠/组。*P < 0.05， **P < 0.01。

图5.FSTL1单倍缺失影响炎性细胞因子的表达，促进体内M2巨噬细胞极化。TNF-α、IL-

采用qRT-PCR检测结肠组织中1β、IL-6和IL-10的含量(A)排序。通过qRT-PCR检测F4/80+细胞中iNOS和Arg-1的mRNA水平(B)免疫荧光染色(C)。染色显示CD86(红色)、CD206(绿色)和DAPI核(蓝色)。红色箭头表示阳性细胞。*P < 0.05， **P < 0.01。

图6.巨噬细胞减少减少了WT和FSTL1+/-小鼠dss诱导结肠炎严重程度的差异。小鼠被腹腔注射

在诱导结肠炎前2天和DSS治疗第2天和第6天给予100 μl/10 g体重的氯膦酸脂质体。结肠组织用于进行苏木精-伊红(HE)染色和组织学分析(A)。第8天和第10天体重变化和疾病活动指数(DAI)，结肠n = 5-7只小鼠/组。

结论：

1.FSTL1促进巨噬细胞炎性细胞因子的产生和迁移能力

2.FSTL1的过度表达促进巨噬细胞体外促炎M1极化

3.与同窝鼠相比，FSTL1的下调减轻了DSS诱导的FSTL1+/小鼠结肠炎的严重程度4.FSTL1的下调改变了炎症细胞因子的表达，有利于体内巨噬细胞的M2激活

5.WT和FSTL1+/小鼠间DSS诱导的结肠炎严重程度的差异是巨噬细胞依赖性的

总之，我们首次尝试探索FSTL1在肠道炎症中的可能作用。我们表明FSTL1在小鼠和人类结肠炎中上调，并且可能通过诱导巨噬细胞的促炎转变而加剧结肠炎的发展。因此，这种蛋白有可能成为溃疡性结肠炎的治疗靶点。然而，进一步阐明FSTL1在肠道免疫中的具体作用，还需要更多的研究。