【备加速】乐备实助力炎症性肠病的潜在药物研究

本周为大家带来的文献为发表于Int J Biol Sci. (IF: 9.2)Neuropeptide substance P attenuates colitis by suppressing inflammation and ferroptosis via the cGAS-STING signaling pathway”。本文使用了LabEx提供的Luminex检测服务。

包括克罗恩病和溃疡性结肠炎（UC）在内的炎症性肠病（IBD）的发病机制仍未完全明了。当下针对这类疾病的药物不仅会造成长期的副作用，还只能短期减缓病人病状。肠神经系统被认为作为控制中心起到了重要作用，神经肽物质 P（SP）是一种 11 氨基酸的多肽参与多个与神经相关的通路。本研究旨在探讨 SP 在结肠炎中的作用及其内在机制。研究者揭示了SP通过抑制mtDNA-cGAS-STING或直接作用于STING通路来减轻炎症和铁变态反应，从而以NK1R依赖的方式改善结肠炎。这些发现提供了一种新的SP调节溃疡性结肠炎（UC）疾病的机制。

LabEx提供的Luminex检测服务：

通过Luminex检测小鼠结肠组织和血清样本中的23种细胞因子（cat.no.LXLBM23-1）的浓度，包括白细胞介素-3 (IL-3)、白细胞介素-1β (IL-1β)、TNF-α、白细胞介素-9 (IL-9)、白细胞介素-4 (IL-4)、单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)、白细胞介素-5 (IL-5)、γ干扰素（IFN-γ）、白细胞介素-2（IL-2）、巨噬细胞抑制蛋白-1α（MIP-1α）、白细胞介素-13（IL-13）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1α（IL-1α）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、 Eotaxin-CCL11（Eotaxin）、巨噬细胞抑制蛋白-1β（MIP-1β）、白细胞介素 12 p40（IL-12P40）、RANTES、白细胞介素-10（IL-10）、角质细胞趋化因子（KC）、白细胞介素-17（IL-17A）、白细胞介素 12 p70、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和白细胞介素 12 p70（IL-12P70）。

使用 DSS 后，结肠组织中 IL-1β、TNF-α、IL-9、IFN-γ、IL-13、IL-6、G-CSF、RANTES、KC、IL-17A、GM-CSF、MIP-1β 和 IL-12P70 的含量升高，而 IL-4 和 IL-10 的含量则急剧下降。然而，SP 治疗可有效逆转这些变化（图 4D、4D、E）。此外，在DSS处理的小鼠血清中，IL-2、IL-13、IL-6、MCP-1、IL-5、G-CSF、KC和GM-CSF水平升高，而IL-3、IL-4和IL-10水平降低。值得注意的是，SP 显著缓解了这些炎症细胞因子的变化（图 4F、4F、G）。

(D, E) 用 Luminex 技术检测小鼠结肠组织中细胞因子蛋白的表达并进行水平分析。(F、G）采用 Luminex 技术检测各组小鼠血清细胞因子水平并进行数据分析。

重要发现：

SP对肠上皮屏障功能的改善：SP通过抑制mtDNA释放，抑制cGAS-STING通路，从而减轻炎症和肠上皮铁死亡。

SP通过NK1R受体发挥保护作用：SP的保护作用依赖于其受体NK1R，验证了SP在结肠炎恢复阶段的治疗效果。

SP表达在结肠炎中的动态变化：内源性SP在DSS诱导的结肠炎期间迅速增加，特别是在肠上皮和肠肌神经丛。

SP的双重作用：SP在某些条件下具有促炎作用，但在本研究中显示出抗炎和肠屏障保护作用，可能受临床病理条件和疾病发展阶段的调节。

SP对cGAS-STING通路的抑制：SP抑制了cGAS-STING通路的激活，减少了炎症细胞因子和下游基因的表达，从而减轻了结肠炎症。

SP对线粒体功能的保护：SP保护线粒体结构和功能，防止TNF-α处理导致的线粒体膜电位（MMP）丧失，减少mtDNA释放。

SP对铁死亡的抑制：SP逆转了DSS诱导的铁死亡标志物的表达，增加了抗氧化活性，减少了氧化应激标志物水平。

NK1R与STING的直接调控：通过蛋白质对接分析，发现NK1R与STING结合，SP可能通过激活NK1R直接抑制STING通路。