【CNS前沿文献追踪】– 肠道DC细胞NIK信号调节肠道免疫、维持肠稳态

IgA是肠粘膜中重要的免疫组分，可与肠道上皮细胞pIgR受体和肠道微生物结合，避免肠道微生物侵袭肠组织，保证肠道微生物和人体维持相安无事的共生关系。DC细胞处在与肠道微生物博弈的第一线，肠固有层内DC细胞通过TLR受体感知微生物抗原，调节肠道免疫，此次整理分享的文章研究的就是肠道DC细胞发挥作用的信号通路层面的机理。

文章作者相研究肠道免疫，关注DC细胞，通过检索文献，将目光投到了DC细胞上的NIK（NF-κ B-inducing kinase），条件敲除DC细胞上的NIK（Map3k14为编码NIK的基因）

敲除DC细胞上的NIK之后不影响DC细胞在各部位的比例

NIK敲除后不影响DC细胞的成熟及各种表面marker的表达

NIK不影响各种DC细胞亚型，综合起来看NIK不是DC发育、成熟所必须的

DC自身表型没啥明显变化，平板培养法和16sRNA测序法同时看它所处的环境肠道微生物，发现有的菌群含量发生了变化

对肠道菌进行详细研究，发现大多数菌都是IgA阳性的（IgA可结合细菌）

敲除DC细胞NIK影响肠道菌群，同时大部分菌又是IgA阳性的，所以作者去看了IgA的量，发现敲除NIK后排泄物中IgA含量降低

有意思的是尽管敲除NIK后排泄物中IgA含量降低，但负责生产IgA的B细胞比例、产量并没发生变化，血清中IgA含量也没有发生变化

敲除DC细胞上NIK后，肠上皮细胞（IEC）的pIgR表达下调

将野生型小鼠和DC细胞NIK敲除小鼠混养后，肠道微生物含量不在有差异，但NIK缺陷引起的排泄物IgA、pIgR下调依然存在，暗示NIK缺陷对IgA和pIgR的影响不是通过肠道微生物传递的 – 还得继续挖机制

文献提示DC细胞可调节肠粘膜T细胞亚群，检测发现敲除DC细胞的NIK后只有肠固有层Th17细胞比例下降，其他组织Th17细胞比例不受影响，暗示Th17参与NIK缺陷引起的变化

上面的数据暗示Th17参与了NIK缺陷引起的pIgR和IgA含量的变化，Th17可分泌IL-17，用抗体α-IL-17中和掉IL-17后发现野生型和NIK缺陷型的pIgR和IgA不再有差异，暗示NIK通过Th17分泌的IL17发挥作用

果然，IL-17可rescue NIK缺陷引起的变化，更加说明NIK通过Th17分泌的IL-17发挥作用

NIK缺陷还引起ILC（innate lymphoid cells）比例降低，暗示NIK还可调节ILC

前面看的都是敲除DC上NIK之后DC外部的变化（肠道微生物、IgA、pIgR、Th17），开始看敲除之后DC自身的变化：发现只有肠固有层（LP）DC细胞表达的IL23a下调（IL12a在IL23a的下游，所以跟着下调了），而系膜下淋巴结（MLN）DC细胞细胞因子表达没有发生变化，暗示NIK对肠道DC功能调节的专属性

DC可通过TLR感知刺激，各种微生物抗原可与TLR互作促进DC表达分泌细胞因子，NIK敲除后DC感受TLR配体刺激表达IL23a和IL12a的水平降低了

蛋白水平看，NIK敲除后DC感受TLR配体刺激分泌的IL23a减少了

通过分析NIK敲除后DC自身的变化找到了IL23和IL12，用抗体（α-p40）中和两种细胞因子后，野生型小鼠的Th17、ILC比例也出现了和NIK缺陷相同降低趋势，暗示DC上的NIK是通过IL23发挥自己的作用的

用抗体（α-p40）中和两种细胞因子后，NIK缺陷引起的IgA和pIgR的变化在野生型上也重现了出来，再次说明NIK通过IL23发挥作用

一直在“往根儿上”挖，前面发现NIK缺陷后DC上TLR响应配体刺激分泌某些细胞因子的能力减弱，这个是受信号通路控制的，所以开始往通路上“挖”，NIK在NF-κ B通路中发挥重要作用，所以看NIK缺陷后对这个通路信号的影响：NIK缺陷不影响经典的NF-κ B成员激活（RelA，c-Rel，p50，IκBα），影响非经典的NF-κ B信号成员p52的生成，至此挖到了NIK发挥作用的信号通路

至此，找到了NIK通过IL23发挥作用，依赖非经典的NF-κ B信号，那两者有和关联呢，进行ChIP实验，用IL23a的启动子去“钓”蛋白，发现NIK缺陷后p52、RelB于IL23a的启动子互作减弱，综合起来看，TLR配体刺激通过NIK依赖的方式激活非经典NF-κ B信号，促进IL23的表达引起下游Th17、IgA、pIgR等的变化

接着挖，往NIK上游挖：生理条件下，NIK降解是由cIAP、TRAF2、TRAF3组成的泛素连接酶复合物引起的，TLR配体刺激后TRAF2发生降解（泛素连接酶复合物会因此而减少，进而NIK降解减少），TRAF2在TNFR通路中发挥作用 - 又挖出了交叉信号，在TNFR通路中，TRAF2的降解依赖TNFRII

TLR配体刺激户降解TRAF2的TNFRII表达水平升高

抗体中和TNFRII后，CpG引起的TRAF2降解受抑制，IL23表达受到抑制

用抗体阻断TNFRII看完还不“过瘾”，在TNFRII缺陷的细胞上又看：TNFRII缺陷后，TLR配体刺激引起的TRAF2降解作用、IL23生成受到抑制，暗示NIK起效依赖TNFRII

TNFRII缺陷引起和NIK缺陷相似的变化（IgA、pIgR、Th17、ILC），再次暗示TNFRII在NIK发挥作用过程中扮演角色

前面采取敲除的方法发现NIK缺陷后引起的细胞、分子层面的变化及引起这些变化的机理，NIK缺陷使DC分泌的IL23减少，肠道Th17、IgA、pIgR下降，说明NIK对这些免疫成分起正向促进作用，开始宏观看NIK这一分子在病理条件下的作用：NIK敲除后，小鼠在微生物感染后体重下降迅速、结肠缩短（暗示结肠炎）、个部位微生物含量升高，说明NIK起维持免疫稳态的作用

NIK敲除后小鼠抵御微生物感染的能力减弱，结肠受损

NIK缺陷后，微生物感染小鼠Th17细胞比例显著下降

NIK缺陷后，微生物感染小鼠细胞因子生成及细胞因子下游信号受限，综合起来看说明了NIK在病理条件下发挥重要作用

上面是用微生物感染模型说明NIK在病理条件下的作用，换另一肠道病理模型 - IL10缺陷小鼠模型（会自发肠炎）看NIK的作用：NIK可引起一系列细胞、分子水平的变化以发挥维持肠道稳态的作用

肠道是人体很有意思的一个地方，因为这个地方有很多“非己”成分-肠道共生菌！某种意义上讲认为肠道共生菌是一门心思对我们好是很傻很天真的，实质是微生物和免疫细胞在博弈，肠道部位必须“驻兵”，否则我们就会生病，因为没有免疫细胞或免疫细胞打盹了的话，肠道共生菌一定会“开战”̷̷两个群体以细胞为基本单位，互扔“分子”进行试探：你“丢”过来一个LPS，我的TLR接住，然后分泌IL23，IL23去刺激Th17，Th17再分泌IL17，IL17再引起IgA生成，而后“丢”回给你 – 科研做的是啥，就是揣摩对手的“心理活动”、调节自己的“心理活动”̷̷

        Jie Zuliang,Yang Jin-Young,Gu Meidi et al. NIK signaling axis regulates dendritic cell function in intestinal immunity and homeostasis.[J] .Nat. Immunol., 2018.

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