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PTPN2 rs1893217风险等位基因通过JAK-STAT-CEACAM6轴增强AIEC侵袭:IBD易感宿主的新机制与治疗靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月12日 来源:Gut Microbes 12.2
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本文揭示了IBD易感基因PTPN2 rs1893217风险等位基因通过JAK-STAT信号通路上调CEACAM6表达,促进致病性黏附侵袭性大肠杆菌(AIEC)定植的分子机制。研究通过CRISPR-Cas9构建PTPN2基因编辑细胞模型,证实JAK抑制剂托法替尼(tofacitinib)可逆转CEACAM6过表达并限制AIEC侵袭,为携带PTPN2变异的IBD患者提供了精准治疗依据。
ABSTRACT
炎症性肠病(IBD)患者常出现肠道致病菌黏附侵袭性大肠杆菌(AIEC)的扩增。研究发现,IBD易感基因蛋白酪氨酸磷酸酶2型(PTPN2)功能缺失会导致肠道菌群失调,而Ptpn2敲除(Ptpn2-KO)小鼠表现出AIEC扩增。CEACAM6是一种宿主细胞表面糖蛋白,被AIEC利用以附着和进入肠上皮细胞(IECs)。本研究探讨了IECs中PTPN2如何限制AIEC侵袭。
GRAPHICAL ABSTRACT
通过BioRender创建的图形摘要展示了PTPN2缺失导致CEACAM6上调及AIEC侵袭的机制。
Introduction
IBD包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),是一种慢性复发性胃肠道炎症性疾病。GWAS研究已鉴定出240多个与IBD相关的基因,其中PTPN2 rs1893217 SNP与多种慢性炎症性疾病相关。PTPN2是JAK-STAT通路的负调控因子,其表达受促炎细胞因子IFN-γ和IL-6上调。此外,IBD患者的微生物组成改变(菌群失调)与AIEC扩增相关。
Materials and methods
研究使用HT-29和Caco-2BBe IEC细胞系,通过CRISPR-Cas9构建PTPN2 rs1893217 SNP插入(PTPN2-KI)和完全敲除(PTPN2-KO)模型。通过RNA测序、Western blot和免疫荧光分析CEACAM6表达。细菌感染实验使用人类IBD AIEC分离株LF82和荧光标记的小鼠AIEC(mAIECred)。JAK-STAT信号通过IL-6和泛JAK抑制剂托法替尼(tofacitinib)调控。
Results
PTPN2 rs1893217 SNP和上皮PTPN2敲低促进CEACAM6表达
IBD患者中携带PTPN2 rs1893217 SNP(CT/CC)的结肠活检显示CEACAM6表达升高。RNA测序显示PTPN2-KD HT-29细胞中CEACAM6 mRNA和蛋白水平显著增加。
上皮PTPN2缺失增加对AIEC侵袭的易感性
PTPN2-KI和KO Caco-2BBe细胞中CEACAM6表达显著升高,且AIEC LF82和mAIECred的侵袭增加。抗CEACAM6抗体可阻断AIEC侵袭。
IL-6在PTPN2缺陷IECs中促进CEACAM6表达
IL-6处理进一步增加PTPN2-KI和KO细胞中CEACAM6表达,STAT1和STAT3沉默部分降低CEACAM6水平。
托法替尼挽救CEACAM6过表达并限制AIEC侵袭
托法替尼处理降低PTPN2缺陷细胞中CEACAM6表达和AIEC侵袭,但对PTPN2-WT细胞影响较小。
Discussion
本研究阐明PTPN2通过JAK-STAT-CEACAM6轴限制AIEC侵袭的机制,并提出托法替尼作为携带PTPN2变异IBD患者的潜在治疗策略。未来研究将探索CEACAM6调控的其他通路及JAK抑制剂的精准应用。
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