IFN-γ与IL-17通过抑制Coronin-1A滞留协同抗结核分枝杆菌的机制与治疗潜力

《Communications Biology》：IFN-γ and IL-17 elicit synergistic anti-mycobacterial responses by inhibiting coronin-1A retention

本研究针对结核病治疗中细胞因子协同机制不清的难题，探索了IFN-γ与IL-17联合作用对巨噬细胞内核分枝杆菌的清除机制。通过体内外实验证实，低剂量IFN-γ/IL-17通过STAT1/STAT3-LRG47信号轴抑制Coronin-1A在吞噬体上的滞留，显著促进吞噬体-溶酶体融合并杀灭结核分枝杆菌（Mtb）。该研究为结核病尤其是耐药结核的免疫辅助治疗提供了新靶点。

　　

结核病至今仍是全球公共卫生的重大威胁，其致病元凶结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）擅长躲避免疫攻击，能在宿主巨噬细胞内长期存活。传统化疗疗程长且面临耐药菌株崛起的挑战，因此亟需开发新型辅助疗法。其中，细胞因子疗法因其能调节宿主免疫应答而备受关注。干扰素-γ（IFN-γ）和白细胞介素-17（IL-17）分别由Th1和Th17细胞分泌，既往研究提示二者可能协同增强抗结核免疫力，但具体分子机制尚不明确。发表在《Communications Biology》的这项研究，首次揭示了IFN-γ与IL-17如何通过调控Coronin-1A蛋白的滞留，协同促进巨噬细胞内结核菌的清除，为缩短结核病治疗周期提供了新思路。

研究团队综合运用了小鼠骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）感染模型、基因沉默（siRNA）技术、免疫印迹、免疫荧光染色、微阵列分析、实时定量PCR、结核菌吞噬体分离技术以及结核感染小鼠模型的辅助治疗效果评价等关键实验方法。其中动物实验使用雌性C57BL/6小鼠，通过气管内接种Mtb H37Rv菌株建立感染模型，以评估细胞因子与化疗药物（异烟肼+利福平）联用的疗效。

结果

1. IFN-γ与IL-17协同增强吞噬体成熟并抑制Mtb生长

在Mtb感染的巨噬细胞中，单独使用低浓度（1 ng/mL）IFN-γ或IL-17均无法有效抑制细菌增殖，但二者联合处理可显著降低菌落数量，效果甚至优于10 ng/mL IFN-γ单独处理。通过激光共聚焦显微镜观察，IFN-γ/IL-17联合刺激显著提升了Mtb吞噬体与晚期内体标志Rab7及溶酶体标志Lamp1的共定位，且Western blot结果显示分离的Mtb吞噬体上Lamp1蛋白积聚增多，表明协同作用促进了吞噬体-溶酶体融合。

2. IFN-γ/IL-17通过抑制Coronin-1A滞留促进抗菌反应

微阵列分析显示，联合处理显著下调了coro1a基因（编码Coronin-1A）的表达。免疫荧光与Western blot结果证实，IFN-γ/IL-17处理能特异性地减少Coronin-1A在Mtb吞噬体上的滞留，而胞质中的Coronin-1A水平不变。通过siRNA敲低coro1a后，低剂量IFN-γ即可有效抑制Mtb生长，且IFN-γ/IL-17的杀菌效果进一步增强，吞噬体与Lamp1的融合也更为显著。

3. LRG47介导IFN-γ/IL-17对Coronin-1A的调控

IFN-γ/IL-17联合处理可激活STAT1磷酸化、诱导LRG47表达，并抑制STAT3磷酸化。敲低lrg47后，IFN-γ/IL-17对Coronin-1A滞留的抑制作用被逆转，吞噬体上Rab7与Lamp1的定位减少，抗菌效果也被完全取消。这表明LRG47是介导协同效应的关键分子。

4. STAT1与STAT3信号参与协同抗菌途径

STAT1敲低显著减弱了IFN-γ/IL-17诱导的LRG47表达，并恢复了Coronin-1A在吞噬体上的滞留；而STAT3抑制剂则进一步增强了联合处理的杀菌效果。说明STAT1激活与STAT3抑制共同调控LRG47-Coronin-1A轴。

5. 低剂量IFN-γ/IL-17联合化疗在小鼠模型中展现显著疗效

在Mtb感染小鼠中，低剂量IFN-γ/IL-17（各1 ng）与抗结核药物（INH+RIF）联用，相比单用药物或分别联用高剂量IFN-γ（10 ng）或IL-17（10 ng），能更快降低肺部和脾脏细菌负荷，并抑制停药后的细菌反弹。肺部组织病理分析显示，联合治疗组炎症损伤明显减轻。免疫荧光分析进一步验证了治疗小鼠肺组织中Coronin-1A滞留减少、LRG47表达增加及STAT1磷酸化增强。

结论与意义

本研究阐明了IFN-γ与IL-17通过STAT1-LRG47-Coronin-1A信号通路协同促进巨噬细胞吞噬体-溶酶体融合、清除Mtb的分子机制。低剂量细胞因子联合治疗不仅有效辅助化疗，还避免了高剂量IFN-γ可能引发的免疫病理损伤。这一发现为耐药结核病的免疫辅助治疗提供了新策略，凸显了精准调控细胞因子平衡在抗感染治疗中的重要性。未来研究可进一步优化局部递送方案，推动该疗法向临床转化。