炎症性肠病(IBD)包含溃疡性结肠炎(UC)与克罗恩病(CD),是一类慢性反复发作的肠道炎症疾病。遗传易感、肠道菌群紊乱、环境诱因与黏膜免疫失衡多重因素相互作用,造成肠道屏障持续受损。
肠道巨噬细胞是维持肠道稳态、调控炎症反应的核心先天免疫细胞,具备极强功能可塑性。炎症状态下,单核细胞浸润肠道固有层分化形成不同巨噬细胞亚群;IBD 患者体内分化通路发生偏移,促炎巨噬细胞大量蓄积、修复型巨噬细胞不足,炎症无法有效消退,持续造成上皮损伤。
泛素化是重要的翻译后修饰途径,依靠去泛素化酶(DUBs)精密调控 NF-κB、JAK-STAT、MAPK 等炎症信号通路。近年多项研究证实,多种去泛素化酶参与肠道巨噬细胞功能调控,参与结肠炎发生发展。
多功能去泛素化酶USP9X已被证实参与肿瘤进展、动脉粥样硬化、自身免疫病等多种疾病,具备显著的细胞依赖性调控作用,但 USP9X 在 IBD 肠道黏膜巨噬细胞中的功能与分子机制尚不明确。
2026 年 5 月 15 日,天津医科大学总医院曹海龙团队在《Cellular & Molecular Immunology》发表重磅成果:Macrophage USP9X attenuates colitis by restricting oncostatin M production via K27-linked deubiquitination of STAT1该研究系统阐明巨噬细胞 USP9X 依靠调控 STAT1 泛素化修饰抑制 OSM 释放,缓解肠道炎症,揭示全新 IBD 致病调控通路,有望攻克 IBD 抗 TNF 治疗应答不佳的临床难题。
一、临床样本线索:IBD 患者肠道巨噬细胞 USP9X 显著下调,与病情负相关
研究人员依托公共数据库 GSE66407、GSE73661 以及本中心独立 UC 患者队列开展分析:
✅ IBD 患者肠道黏膜 USP9X 转录水平显著低于健康人群;
✅ USP9X 表达量与 Mayo 内镜评分、血沉等疾病活动指标呈负相关;
✅ 单细胞测序显示:UC 患者单核 / 巨噬细胞群 USP9X 表达降低,主要集中在高表达 CD14、CD11b 的未成熟促炎单核细胞;
✅ 结肠组织免疫荧光证实:UC 患者 CD68⁺巨噬细胞内 USP9X 蛋白表达明显下降。
体外细胞实验进一步验证:IFN-γ 联合 LPS 刺激可显著下调巨噬细胞 USP9X 表达。
体外沉默 RAW264.7 细胞 Usp9x 后,巨噬细胞迁移、吞噬能力上升,M1 促炎标志物、促炎细胞因子大量上调,偏向促炎活化表型。
二、体内动物实验:髓系 USP9X 缺失加剧实验性结肠炎,阻滞单核巨噬细胞成熟
研究构建髓系特异性 Usp9x 敲除小鼠(Usp9xΔmye),分别使用 DSS 急性结肠炎、慢性结肠炎、TNBS 诱导结肠炎模型验证表型:
- Usp9xΔmye 小鼠结肠炎症状更重:体重下降更快、结肠明显缩短、疾病活动指数 DAI 与病理损伤评分显著升高;
- 小鼠肠道与外周血促炎因子 TNF-α、IL-1β、IL-6 大幅上升;
- 固有层炎症髓系细胞大量聚集:CD11b⁺Ly6C⁺未成熟单核细胞、中性粒细胞浸润增多;
机制区分实验证实:中性粒细胞增多是炎症微环境继发效应;利用氯膦酸盐清除巨噬细胞后,两种基因型小鼠炎症差异消失,说明巨噬细胞是 USP9X 发挥保护作用的核心载体。
单核 - 巨噬细胞分化谱系分析发现:Usp9x 敲除造成未成熟单核细胞堆积、成熟巨噬细胞数量减少;结肠组织 M1 型巨噬细胞显著增多,证明 USP9X 是单核细胞正常成熟、平衡巨噬细胞极化不可或缺的分子。
三、转录组锁定炎症表型,USP9X 直接靶向 STAT1,介导 K27 特异性去泛素化
研究者对 Usp9x 缺陷 BMDMs 开展 RNA-seq,差异基因显著富集细胞因子互作、TNF 炎症信号通路,再次印证 Usp9x 缺失驱动巨噬细胞过度促炎活化。
联合泛素化蛋白质组、免疫沉淀质谱筛选 USP9X 互作底物,锁定关键转录因子STAT1:
🔹 USP9X 与 STAT1 存在直接蛋白相互作用,结合区域位于 USP9X C1 催化结构域;
🔹 USP9X 特异性清除 STAT1 K544 位点 K27 连接泛素链;
🔹 USP9X 去泛素化活性依赖自身酶活,抑制剂 WP1130 可阻断该效应;
🔹 STAT1 K544R 突变后,不再受 USP9X 调控。
创新发现:该 K27 泛素修饰不调控 STAT1 蛋白稳定性,也不影响经典 Y701 磷酸化,开辟 STAT1 非降解型泛素调控新模式。
四、USP9X 通过调控 STAT1 核转运,抑制下游 OSM 表达,阻断炎症前馈环路
进一步功能探索揭示全新调控范式:
STAT1 K544 位点 K27 泛素化能够促进 STAT1 核转位、增强 STAT1 在染色质上的结合能力。
Usp9x 缺失时,STAT1 泛素化水平升高,更快、更多转入细胞核,富集于靶基因启动子区。
联合 CUT&Tag-seq 与转录组筛选,锁定关键效应基因 OSM(抑瘤素 M)。
OSM 是 IL-6 家族细胞因子,现有临床证据表明:IBD 患者 OSM 高表达与抗 TNF 药物治疗失败高度相关。
- USP9X 缺失促进 STAT1 结合 Osm 启动子,驱动 OSM 大量转录;
- 升高的 OSM 激活肠上皮 STAT3 通路,招募更多炎症髓系细胞,形成持续放大的炎症正反馈环路;
- 动物体内给予 OSM 中和抗体,能够完全消除 Usp9x 敲除带来的结肠炎加重表型,恢复单核巨噬细胞正常分化。
五、基因治疗佐证:髓系过表达 USP9X 有效缓解结肠炎
由于 Usp9x 基因序列较长,无法使用单一 AAV 包装,研究人员采用REVeRT 双 AAV9 反式剪接系统,通过骨髓腔内注射靶向髓系细胞实现 USP9X 全长蛋白重建。
DSS 造模结果显示:髓系过表达 USP9X 小鼠结肠损伤减轻、炎症因子下降、STAT1 泛素化水平降低,充分证实 USP9X 在肠道炎症中的保护功能。
普拉特泽生物科研服务延伸:
巨噬细胞极化、泛素化机制、肠病动物模型、CUT&Tag、转录组、蛋白互作(Co-IP / 质谱)、组织免疫荧光、流式髓系细胞分群均是普拉特泽生物成熟技术平台。
如果你正在开展肠道免疫、巨噬细胞功能、泛素化、炎症疾病相关课题,欢迎联系普拉特泽生物,一站式承接体内动物造模、细胞功能实验与多组学测序服务!
普拉特泽生物科研服务延伸:
巨噬细胞极化、泛素化机制、肠病动物模型、CUT&Tag、转录组、蛋白互作(Co-IP / 质谱)、组织免疫荧光、流式髓系细胞分群均是普拉特泽生物成熟技术平台。
如果你正在开展肠道免疫、巨噬细胞功能、泛素化、炎症疾病相关课题,欢迎联系普拉特泽生物,一站式承接体内动物造模、细胞功能实验与多组学测序服务!




