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基础科学的最新进展
白细胞介素-22在结肠上皮细胞中协调病理性内质网应激反应转录程序
  1. 尼克-鲍威尔1，2，3.，
  2. 艾利尼·Pantazi1，
  3. Polychronis Pavlidis1，
  4. 阿纳斯塔西娅Tsakmaki4，
  5. 凯瑟琳•李5，
  6. 飞飞杨5，
  7. 艾梅帕克6，
  8. 卡门销6，
  9. 多梅尼科Cozzetto2，7，
  10. 丹尼尔明尼苏达州1，
  11. 艾米莉Stolarczyk1，
  12. 斯维特拉娜Saveljeva8，
  13. Rami穆罕默德1，
  14. 保罗薰衣草1，
  15. Behdad Afzali1，
  16. 乔纳森Digby-Bell1，
  17. 徐Tjir-Li1，
  18. 阿瑟·卡瑟8，
  19. 约书亚·弗里德曼5，
  20. 托马斯·T·麦克唐纳9，
  21. 加文·A·比维克4，
  22. 格雷厄姆·M·洛德1，2，10
  1. 1免疫学与微生物科学学院“，，伦敦国王学院，伦敦、英国
  2. 2Guy ' s和St Thomas NHS基金会信托基金和伦敦国王学院国家健康研究所生物医学研究中心，伦敦、英国
  3. 3.医学院消化疾病科“，，伦敦帝国理工学院，伦敦、英国
  4. 4生命科学与医学学院生命过程科学学院糖尿病研究小组，伦敦国王学院，伦敦、英国
  5. 5杨森研发，春天的房子，宾西法尼亚美国
  6. 6Quadram生物科学研究所，诺维奇，诺福克、英国
  7. 7转化生物信息学系，Guy ' s和St Thomas NHS基金会信托基金和伦敦国王学院国家健康研究所生物医学研究中心，伦敦、英国
  8. 8医学部消化肝病科“，，剑桥大学阿登布鲁克医院，剑桥、英国
  9. 9免疫和传染病中心，巴特&伦敦医学和牙科学院，暴雪细胞和分子科学研究所，伦敦、英国
  10. 10生物、医学和健康学院，曼彻斯特大学，曼彻斯特、英国
  1. 对应到尼克·鲍威尔博士，伦敦帝国理工学院医学院消化疾病科，伦敦W2 1NY，英国;npowell在{}ic.ac.uk；Graham M Lord教授，伦敦国王学院免疫学和微生物科学学院，伦敦，SE1 9RT;graham.lord在{}kcl.ac.uk

摘要

客观的白细胞介素-22 (IL22)在慢性炎症中的功能作用是有争议的，并且缺乏对它如何调节靶组织的机制见解。在本研究中，我们评估了IL22在慢性结肠炎中的功能作用，并探讨了IL22介导的结肠上皮细胞调节机制。

设计为了研究IL22在慢性结肠炎中的功能作用以及它如何调节结肠上皮细胞，我们在人类IBD中使用了三维微型肠道上皮类器官系统、体内疾病模型和转录组数据集。

结果除了诱导涉及抗菌反应的转录模块外，IL22还在结肠上皮细胞中协调内质网(ER)应激反应转录程序。在活动性结肠克罗恩病(CD)患者的结肠中，有丰富的il22应答转录模块和内质网应激反应模块。引人注目的是，在IL22依赖的慢性结肠炎模型中，靶向IL22缓解了结肠上皮内质网应激并减弱了结肠炎。内质网应激反应的药理学调节同样影响结肠炎的严重程度。在结肠CD患者中，IL12p40抗体阻断(同时阻断IL22产生的关键上游调节因子IL12和IL23)缓解了结肠上皮ER应激反应。

结论我们的数据挑战了IL22在IBD中作为主要有益细胞因子的认知，并为IL22介导的慢性结肠炎致病性的分子机制提供了新的见解。靶向il22调控通路和减轻结肠上皮ER应激可能是结肠炎患者有希望的治疗策略。

试用注册号NCT02749630．

  • 白介素22
  • 炎症性肠病
  • ER应激
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

这是一篇开放获取的文章，根据创作共用属性4.0 Unported (CC BY 4.0)许可证发布，该许可证允许其他人出于任何目的复制、重新分发、重新混合、转换和构建此作品，前提是原始作品被正确引用，提供到许可证的链接，并表明是否进行了更改。看到的:https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/．

http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2019-318483

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    简介

    炎症性肠病(IBD)包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)，是一种聚合性免疫介导的炎症性疾病(IMID)。IBD的特征是肠道中免疫细胞的过度积累和复杂炎症网络的诱导。1与其他IMIDs的情况类似，IBD的确切原因仍然难以捉摸，个体细胞因子和免疫途径的作用可能难以解开。同时调动抗炎和组织恢复因子使情况更加复杂。白细胞介素-22 (IL22)是一种备受争议的细胞因子。目前，普遍的观点是IL22通过支持LGR5来促进胃肠道健康+上皮干细胞再生/增殖。2这种保护作用在急性自限性损伤引起的肠上皮损伤动物模型中最为明显。在急性结肠感染中，比如枸橼酸杆菌属rodentium，其中需要结肠上皮细胞的快速修复，IL22发挥保护作用。3 4同样，在短期暴露于洗涤剂DSS后诱导急性损伤后，IL22促进上皮细胞的恢复，这导致突然的组织损伤，在化学损伤清除后不久迅速消退。5个6化疗药物甲氨蝶呤也可诱导以急性小肠上皮损伤为特征的自缓解性粘膜炎，其中IL22起重要的修复作用。7重要的是，在这些例子中，主要的损伤是上皮破坏，其中IL22似乎发挥了重要的修复作用，推动上皮细胞增殖和恢复。这些数据表明，IL22在促进IBD的上皮修复方面具有临床价值，并在一项评估重组IL22治疗活动性IBD患者作用的临床试验中达到高潮。

    然而，另一种关于IL22的观点正在挑战这一教条，特别是在慢性炎症而不是急性自限性粘膜损伤的情况下。IBD不是一种急性炎症性疾病，在大多数患者中也不太可能是由原发性上皮缺损引起的。IBD一直是全基因组关联研究(GWAS)革命的主要受益者，虽然在上皮位点上赋予疾病风险的多态性已被识别，但其中大多数定位于免疫基因。IBD的一些临床前模型表明，IL22实际上可能会导致疾病。8 - 11此外，阻断IL23(触发IL22产生的关键上游细胞因子)在IBD的早期临床研究中看起来非常有前景。12日13事实上，高水平的血清IL22预测抗il23治疗的反应。13因此，迫切需要进一步了解IL22在慢性结肠炎中的作用，以指导治疗策略，特别是现在开始进行评估重组IL22给药对活动性IBD患者疗效的临床试验。

    因此，迫切需要对IL22在慢性炎症中的作用有新的认识。重要的是，IL22受体仅由肠道中的上皮细胞表达，在IBD中，有一个特别引人注目的情况来探测IL22与结肠上皮之间的相互作用，因为结肠仅在UC中受到影响，并影响大多数CD患者。1在这项研究中，我们利用结肠上皮类器官、体内疾病模型和CD患者活动性结肠炎的大型数据集中的组织转录组学来探索il22 -结肠上皮的相互作用，并为这一关键对话提供机制见解。

    方法

    实验方法，包括体内治疗，细胞分离方案，类器官培养，基因表达谱，免疫印迹，免疫组织化学，荧光激活细胞分选(FACs)， UNITI试验方案的细节和统计方法显示在在线补充方法．

    结果

    IL22在结肠上皮细胞中调节内质网(ER)应激反应转录模块，该模块被IL17A增强

    为了探索IL22和结肠上皮之间的相互作用，我们利用了一个结肠上皮类器官系统。从小鼠结肠中收获结肠隐窝，培养形成三维器官芽，保留完整的原代结肠上皮细胞的表型和功能特征14（在线补充图1)．用重组IL22处理结肠上皮类器官('结肠腺')，并通过基因表达微阵列分析绘制转录反应。在该系统中，IL22调控了859个基因的表达(在线补充表1)，包括编码抗菌肽的基因，如已识别的il22响应转录本，Reg3b而且Reg3g也包括其他抗菌分子，包括钙保护蛋白亚基S100a8/S100a9，脂素-2 (Lcn2)和乳铁蛋白(Ltf)．IL22对α和β-防御素家族抗菌肽的表达无影响。IL22诱导参与微生物感应的转录本显著上调(Tlr4, Myd88, Tnfaip3)和上皮屏障功能，包括claudin家族基因，编码重要的结肠上皮紧密连接蛋白(图1一个)．最近，有报道称IL22在体内和体外诱导小肠上皮细胞内质网应激，这与实验性小肠炎症的敏感性升高有关，特别是在Atg16l1缺乏。11感染性、代谢性、毒性或炎症性细胞损伤可破坏内质网的蛋白质合成，导致潜在毒性错误折叠蛋白的积累和内质网应激。15未折叠蛋白反应(UPR)是一种高度保守的细胞过程，其功能是减轻蛋白质错误折叠的有害影响。在我们的结肠系统中，IL22也显著上调了负责控制UPR的关键转录本(图1一个而且在线补充表1)．

    IL22 induces an ER stress/unfolded protein response transcriptional module in colonic epithelial cells. (A) Heat map demonstrating pathway specific transcript expression in murine colonoids treated with (+IL22, n=3) or without (control, n=3) recombinant IL22. Mouse gene 2.0 ST array platform (affymetrix). (B) GSEA evaluating enrichment of ER stress response transcriptional module in IL22 treated colonoids. A core set of colonic epithelial-specific ER stress genes was defined by analysing significantly differentially expressed (p<0.05 and absolute value of the log2 fold change >±2) transcripts in colonoids treated with tunicamycin (n=3) or medium alone (n=3). (C) Expression of ER stress response transcripts in IL22 treated WT and Il22ra1−/− colonoids (RNA-seq dataset ERR247358-ERR247389, Pham et al, 2014).18 (D) Enrichment analysis for ER stress-related functional annotation groups (GO biological processes) in IL22-treated colonoids from dataset ERR247358-ERR247389. (E) Microarray analysis of core ER stress response transcripts in colonoids treated with tunicamycin (n=3), tunicamycin+IL22 (n=3) or untreated (control, n=3). (F) Real-time PCR quantification of ER stress transcripts in colonoids treated with IL22 (n=11), IL17A (n=6) and IL22+IL17A (n=6) and unexposed controls. *P<0.01. (G) Immunoblot and densitometry quantification (H) detecting GRP78 protein expression in colonoids treated with different cytokines. *P<0.026, one tailed t test. ER, endoplasmic reticulum; GO, Gene Ontology; GSEA, Gene Set Enrichment Analysis; IL22, interleukin-22.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
    图1

    IL22在结肠上皮细胞中诱导内质网应激/未折叠蛋白反应转录模块。(A)用(+IL22, n=3)或不用(对照，n=3)重组IL22处理的小鼠结肠腺中显示途径特异性转录本表达的热图。小鼠基因2.0 ST阵列平台(affymetrix)。(B) GSEA评估IL22处理的结肠腺中内质网应激反应转录模块的富集。通过分析被霉素(n=3)和单纯培养基(n=3)处理的结肠瘤中显着差异表达(p<0.05和log2倍变化>±2绝对值)的核心组结肠上皮特异性内质网应激基因。(C) IL22处理的WT和WT中内质网应激反应转录本的表达Il22ra1−−/(RNA-seq数据集ERR247358-ERR247389, Pham等, 2014)。18(D)数据集ERR247358-ERR247389中il22处理的结肠菌中内质网应激相关功能注释组(GO生物过程)的富集分析。(E)用束霉素治疗(n=3)、束霉素+IL22治疗(n=3)或未治疗(对照，n=3)的结肠腺中核心内质网应激反应转录本的微阵列分析。(F)用IL22 (n=11)、IL17A (n=6)和IL22+IL17A (n=6)处理的结肠瘤和未暴露对照组的内质网应激转录物的实时PCR定量。* P < 0.01。(G)免疫印迹和密度定量(H)检测不同细胞因子处理的结肠瘤中GRP78蛋白的表达。*P<0.026，单尾t检验。ER，内质网;GO，基因本体;基因集富集分析;IL22 interleukin-22。

    为了进一步了解结肠上皮室病理性内质网应激反应的转录结构，我们用被霉素(一种病理性内质网应激反应的强大化学诱导剂)处理了结肠瘤。16衣霉素可显著调节结肠腺中217个基因的表达(在线补充表2)，功能注释组的富集分析显示与内质网应激相关的细胞过程显著相关，包括“对未折叠蛋白的反应”和“对内质网应激的反应”(在线补充图2)．基因集富集分析17证实在IL22处理的结肠瘤中，结肠上皮区室特异性内质网应激反应转录模块显著富集(图1 b)．这些数据通过实时PCR得到证实，证实IL22诱导核心内质网应激反应转录物的转录具有时间和剂量依赖性(在线补充图3)．我们在独立发表的结肠上皮细胞全基因组转录变化数据集中验证了这些发现，该数据集使用不同的基因表达平台(RNA测序)生成。18与我们的数据一致，IL22在WT结肠瘤中诱导内质网应激反应转录程序，但在Il22ra1−−/这进一步证实了该途径依赖于传统的IL22受体(图1 c)．在通路水平观察到类似的发现，基因本体论(GO)术语注释的转录本显著富集，如“内质网应激反应”和“内质网应激过载反应”(图1 d)．

    在我们的微阵列分析中，我们还观察到IL22协同增强了被卡霉素诱导的核心内质网应激基因的转录(图1 e而且在线补充表3)，结果经实时PCR验证(在线补充图4)，表明IL22也可能增强由其他介质驱动的内质网应激反应。我们推断，这在慢性炎症中可能特别重要，在慢性炎症中，其他促炎介质存在于局部组织环境中。IL22常与IL17A联合生产19日20；因此，我们考虑了IL22可能与IL17A协同作用来驱动内质网应激反应的可能性。IL17A本身只是内质网应激相关转录物的弱诱导因子;然而，与IL22联合使用，有更强的UPR转录本诱导(图1 f)．此外，我们评估了IL22和IL17A是否在结肠瘤中诱导蛋白质水平的内质网应激反应。细胞因子处理的结肠瘤中GRP78的Western印迹显示，仅在IL17A和IL22联合治疗的结肠瘤中，GRP78的免疫反应性增加(图1 g, H)．

    接下来，我们考虑IL17A/ il22诱导的内质网应激是针对上皮干细胞生态位还是非干细胞。为了解决这个问题，从Lgr5- gfp报告小鼠中产生了结肠腺，允许Lgr5之间的区别+结肠上皮干细胞和Lgr5−非干细胞上皮腔室(在线补充图5A,B)．暴露于IL17A和IL22后，结肠菌解离成单细胞悬液，FACS纯化成GFP+干细胞和绿色荧光蛋白−上皮细胞数量。IL22/IL17A显著诱导sXbp1而且Grp78；尽管Lgr5的诱导强度更大+在Lgr5中也有诱导作用−非干细胞上皮腔室(在线补充图5C)．这些结果表明，内质网应激反应同时针对干细胞和非干细胞上皮细胞。

    IL22和IL17A促进内质网应激和肠上皮细胞凋亡

    虽然UPR被激活以恢复细胞稳态，但未解决的内质网应激会导致病理性UPR反应、促炎信号通路和促凋亡通路的诱导。15 21 22除了内质网应激反应转录本的上调，我们还观察到影响结肠上皮炎症张力的转录本的上调，包括对凋亡的易感性。IL22诱导肿瘤坏死因子(促炎症和促凋亡细胞因子)，诱导型一氧化氮合成酶(Nos2，它被认为是上皮炎症、致癌和内质网应激的触发因素)23日24以及促炎症/促凋亡的细胞内分子Sting (Tmem173，一种将细胞内模式识别受体与先天免疫激活联系起来的强效促炎介质)25（图2一个而且在线补充表1)．事实上，Sting之前被认为与il22诱导的细胞凋亡有关。8 - 11caspase 12也被诱导，它是caspase家族的一员，本身就固定在内质网中，负责调节内质网应激相关的凋亡15 21 22（图2一个)．这些发现在Pham的独立转录组数据集中得到了重复等18（图2一个)．

    IL22 and IL17A promote ER stress and intestinal epithelial apoptosis. (A) Transcript expression in IL22-treated colonoids from our dataseta and Pham et al ERR247358-ERR247389b. (B) Panther analysis of pathways activated in IL22-treated colonoids. (C) MTT assay demonstrating colonic epithelial cell viability after treatment with IL22, IL22+IL17A, or tunicamycin, versus untreated colonoids. *P<0.02, **P<0.0001. (D) In vivo model of intestinal epithelial apoptosis showing representative immunohistochemistry (caspase 3 immunoreactivity) and statistical analyses (E and F) of intestinal sections harvested at different time points following pretreatment with either IL22, IL22+IL17A, or PBS, prior to administration of TNFα. *P<0.005. IL22, interleukin-22.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图2
    图2

    IL22和IL17A促进内质网应激和肠上皮细胞凋亡。(A)来自我们数据集的il22处理的结肠腺的转录本表达一个和范教授等ERR247358-ERR247389b．(B)在il22处理的结肠腺中激活通路的Panther分析。(C) MTT试验显示，与未处理的结肠瘤相比，使用IL22、IL22+IL17A或被卡霉素治疗后，结肠上皮细胞的活力。* * * P < 0.02, P < 0.0001。(D)肠上皮细胞凋亡的体内模型显示具有代表性的免疫组化(caspase 3免疫反应性)和不同时间点收获的肠切片的统计分析(E和F)，在施用TNFα之前，分别用IL22、IL22+IL17A或PBS预处理。* P < 0.005。IL22 interleukin-22。

    途径水平分析还表明，IL22可能是结肠类器官凋亡的启动因子。所有il22调控转录本的基因功能分类(315个表达增加≥1.5倍的注释基因)，通过进化关系(PANTHER)分析使用蛋白质注释26显示预期通路显著富集，如“白介素信号通路”、“趋化因子和细胞因子信号通路介导的炎症”和“toll样受体信号通路”(图2 b)．然而，最丰富的通路是“凋亡”。这些发现在Pham数据集(RNA测序)中得到了复制，18与我们的数据一致，使用京都基因和基因组百科全书对IL22结肠菌进行了通路映射27系统识别了类似通路的激活。正如预期的那样，“细菌侵入上皮细胞”、“紧密连接”、“细胞因子-细胞因子受体相互作用”和“结直肠癌”相关通路显著富集;然而，我们也观察到与“凋亡”高度显著相关(p<10−7) (在线补充图6)．

    重要的是，在我们对il22诱导的基因表达变化的微阵列分析中，我们观察到不同凋亡基因的上调和下调;因此，为了进一步研究观察到的不同基因表达模式对凋亡过程活性的影响，我们使用了Qiagen匠心通路分析。该工具考虑了实验中基因表达变化的方向性与已知激活(正z分数)或抑制(负z分数)给定途径的方向性之间的一致性。对整个路径的预测是通过统计评估这种一致性水平来实现的。我们发现，在il22处理的小鼠结肠腺中，凋亡途径显著而适度地被激活，包括“凋亡”(激活z-score=0.511, p=3.17)−15)和“上皮细胞凋亡”(激活z-score=0.695, p=3.28−14)．

    为了确定IL22是否会影响上皮细胞的活力，我们进行了MTT(还原3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基溴化四氮)活力试验。Tunicamyin诱导肠上皮细胞内质网应激、凋亡和屏障破坏，16正如预期的那样，用束霉素治疗的结肠腺上皮细胞活力显著下降(图2 c)．虽然IL17A和IL22本身对细胞活力没有显著影响，但在用IL22和IL17A联合治疗的结肠瘤中，细胞活力有显著损失，尽管这些影响不如用束霉素观察到的明显(图2 c)．为了确定IL22和IL17A是否能在体内影响肠上皮细胞凋亡，我们评估了细胞因子给药对肠上皮细胞凋亡模型的影响。单剂量肿瘤坏死因子-α (TNFα)可诱导上皮细胞快速凋亡，主要发生在绒毛尖端，并伴有绒毛缩短、液体渗出肠腔和腹泻。28 29肿瘤坏死因子α的递送引起肠上皮细胞死亡和脱落，主要发生在肠的绒毛尖端(图2 d)．在施用tnf α后约90分钟可检测到这种反应，在120分钟时最为明显，在管腔中可见大量脱落细胞和大量TUNEL+和caspase-3+绒毛上的上皮细胞，150分钟后开始变细(图2 d-f)．用IL22预处理可在60分钟内早期检测到强烈的脱落，而用IL22/IL17A联合预处理则进一步加速了反应，在tnf α传递后仅40分钟就观察到细胞脱落和凋亡增加(图2 d-f)．caspase-3的定量分析+结果显示，IL22和IL22/IL17预处理均显著增加了TNFα的凋亡反应(图2 d-f)．综上所述，这些数据表明IL22，特别是与IL17A联合使用，促进结肠上皮细胞凋亡。这种特性可能在慢性炎症中特别明显，当其他促凋亡因子(如TNFα)丰富时，或确实在未解决的内质网应激反应后，也在凋亡中达到高潮。

    IL22是慢性结肠炎中结肠内质网应激的重要功能驱动因素

    接下来，我们询问IL22/ER应激轴在慢性结肠炎中是否具有重要的功能。为了解决这个问题，我们利用了IBD的TRUC模型，它反映了人类IBD中慢性结肠炎的某些方面。TRUC小鼠发生慢性微生物依赖性结肠炎，由致病的第3组先天淋巴样细胞介导，在给药抗tnf α或抗il23p19单克隆抗体后疾病得到缓解。14 19 20对TRUC小鼠结肠转录组的分析显示，TRUC小鼠结肠中il22应答转录本显著富集。事实上，在经过IL22处理的结肠中，大多数高度诱导的转录本在TRUC小鼠的结肠中也被上调(图3一)．与在TRUC小鼠结肠中观察到的内质网应激反应转录本的富集一致，我们还观察到在TRUC小鼠结肠上皮中负责Xbp1剪接的核糖核酸内切酶IRE1α的免疫反应性增加(图3 b)．作为阳性对照，我们还观察到小鼠结肠上皮IRE1α免疫反应性增加Villincre×Atg16l1fl / fl小鼠，自噬受损导致病理性内质网应激反应(图3 b)．Western blotting证实，与TRUC小鼠相比，TRUC小鼠结肠中Grp78蛋白表达增加Rag2−−/老鼠(图3 c而且在线补充图7)．

    IL22/ER stress axis is functionally important in chronic colitis. (A) Volcano plot (fold change vs p value) showing gene expression in the colon of Rag2−/− (n=3) and TRUC (n=3) mice, microarray analysis (MouseWG-6 v2.0 expression BeadChip, Illumina). Transcripts annotated in red are among the top 20 most highly upregulated genes in IL22-treated colonoids. (B) Representative immunohistochemistry (IRE1α immunoreactivity) in distal colon of villin-cre Atg16l1fl/fl mice and TRUC mice. (C) Western blot of distal colon segments from TRUC and Rag2−/− mice probed with anti-GRP78. Corresponding densitometry plots are shown in online supplementary figure 7. (D) Representative histology (H&E) and histology scores of the distal colon of TRUC mice administered 4-PBA in drinking water (n=8) or water alone (n=8). P<0.025. (E) Colon micrograph (H&E stain), and colitis score of distal colon of TRUC mice treated with anti-IL22 mAb (n=6) or control antibody (n=10). P<0.001. (F) Colitis score of distal colon of TRUC (n=16) and TRUC Il22−/− (n=10) mice. P<0.0001. (G) Western blot of distal colon segments from TRUC and TRUC Il22−/− mice probed with anti-GRP78. Corresponding densitometry plots are shown in online supplementary figure 7. (H) Real-time PCR quantifying ER stress transcripts in the distal colon of TRUC mice (n=9), TRUC Il22−/− mice (n=5) and TRUC mice treated with anti-IL22 (n=6). *P<0.05, **P<0.02, ***P<0.001. 4-PBA, 4-phenylbutryic acid; IL22, interleukin-22.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图3
    图3

    IL22/ER应激轴在慢性结肠炎中具有重要功能。(A)显示结肠基因表达的火山图(折叠变化vs p值)Rag2−−/(n=3)和TRUC (n=3)小鼠，微阵列分析(MouseWG-6 v2.0 expression BeadChip, Illumina)。用红色标注的转录本是在il22处理的结肠瘤中表达最高的20个基因之一。(B)结肠远端有代表性的免疫组化(IRE1α免疫反应)villin-cre Atg16l1fl / fl小鼠和TRUC小鼠。(C)来自TRUC和的远端结肠段Western blotRag2−−/用anti-GRP78检测小鼠。相应的密度图如图所示在线补充图7．(D)在饮用水(n=8)或单独用水(n=8)中给予4-PBA的TRUC小鼠远端结肠的代表性组织学(H&E)和组织学评分。P < 0.025。(E)经抗il22单抗(n=6)或对照抗体(n=10)处理的TRUC小鼠结肠显微图(H&E染色)及远端结肠结肠炎评分。P < 0.001。(F) TRUC和TRUC远端结肠结肠炎评分(n=16)Il22−−/(n = 10)老鼠。P < 0.0001。(G) TRUC和TRUC远端结肠段Western blotIl22−−/用anti-GRP78检测小鼠。相应的密度图如图所示在线补充图7．(H)实时PCR定量TRUC小鼠远端结肠内质网应激转录物(n=9)， TRUCIl22−−/小鼠(n=5)和抗il22治疗的TRUC小鼠(n=6)。* p <0.05， ** p <0.02， *** p <0.001。4-PBA, 4-苯基丁酸;IL22 interleukin-22。

    接下来，我们通过给药4-苯基丁酸(4-PBA)缓解内质网应激来研究TRUC小鼠上皮内质网应激增加的功能影响，4-苯基丁酸是内质网应激的抑制剂。4-PBA可降低TRUC小鼠内质网应激，并显著减轻结肠炎(图3 d而且在线补充图8)，这与过度的内质网应激反应导致结肠炎的严重程度一致。为了进一步探究IL22在体内驱动上皮内质网应激中的功能作用，我们采用了遗传消融和抗体阻断实验。与TRUC小鼠相比，种系遗传缺失(TRUCIl22−−/)或中和(抗il22单抗)显著降低内质网应激和完全减弱结肠炎(图3中情况)．综上所述，这些数据表明IL22在TRUC小鼠的慢性结肠炎中起着重要的功能作用，靶向IL22或上皮中的病理性内质网应激可缓解结肠炎。

    内质网应激的局部诱导使健康的TRUC再次发生结肠炎Il22−−/老鼠

    自的技巧Il22−−/小鼠不会出现结肠上皮内质网应激，并被保护免于结肠炎，我们假设直接诱导结肠上皮内质网应激，即使在没有IL22的情况下，也应该足以恢复疾病。为了解决这个问题，我们对健康的TRUC进行了直肠内注射束霉素Il22−−/老鼠。引人注目的是，与载体处理的小鼠相比，束霉素诱导TRUC的结肠体积和结肠炎的组织学特征增加Il22−−/老鼠(图4 a, B)．

    Local induction of ER stress reinstates colitis in TRUC Il22−/− mice. (A) Histological appearance (H&E stain) and colitis score of the distal colon, and (B) colon mass of TRUC mice treated with intrarectal tunicamycin (n=8) or vehicle control (n=9). *P<0.01. Bar charts depict mean and SEM in graphs showing dots, each dot represents an individual mouse.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图4
    图4

    内质网应激的局部诱导使TRUC的结肠炎恢复Il22−−/老鼠。(A)结肠远端组织学外观(H&E染色)和结肠炎评分，(B)经直肠内套霉素治疗的TRUC小鼠(n=8)或对照组(n=9)的结肠肿块。* P < 0.01。柱状图用圆点表示均值和SEM，每个圆点代表一只老鼠。

    IBD患者结肠中il22应答转录物增加，并与关键生物标志物和粘膜损伤的严重程度相关

    接下来，我们试图确定这些观察结果是否与人类结肠炎相关。我们研究了患有活动性结肠炎的CD患者结肠组织中il22反应性转录网络的表达和内质网应激反应。为了解决这个问题，我们研究了来自UNITI研究的一大群活动性结肠CD患者的转录组学、血清学和临床数据，UNITI研究是一个大型III期试验项目，评估ustekinumab的疗效，ustekinumab是一种人IgG1κ单抗，靶向IL12和IL23共同的p40亚基。30.在基线(即给药前)和开始给药后分别进行结肠活检。在UNITI-1和UNITI-2队列中，与健康对照组相比，血清IL22浓度显著升高(图5一个)．我们评估了来自UNITI队列的CD患者直肠活检的组织转录组学，并与健康对照组进行了基线比较，后者不属于UNITI试验计划，但其活检基因表达数据是并行生成和分析的。使用Human Genome U133 Plus 2.0 Array平台，检测细胞因子的探针集，包括IL22、IL17A和TNF，通常以低强度杂交，因此难以确定各组之间细胞因子转录本的比较(数据未显示)。然而，我们推断，如果IL22在结肠炎患者的病变结肠组织中具有生物活性，那么与非炎症对照组相比，在患有活动性结肠炎的CD患者的直肠活检中，核心IL22反应转录本将被富集。我们通过鉴定il22处理的结肠瘤中20个最高上调转录本的人类同源物，定义了一个核心的il22响应转录程序。基因集变异分析(GSVA)31显示il22响应性转录模块显著富集(图5 b)．这些发现在来自IBD患者结肠CD和活跃UC的独立队列的结肠活检中得到了重复(GSE16879，在线补充图9)．32除了在活动性结肠IBD患者中显示IL22应答转录本的表达水平显著较高外，无监督分层聚类可以完全区分CD和UC患者与对照组(在线补充图10)．在UNITI队列中，广泛的表型数据是可用的，包括疾病活动性评分，内镜严重程度评分和炎症生物标志物的测量。至关重要的是，il22应答转录本的富集评分与疾病活动性和严重程度的生物标志物相关，包括粪便乳铁蛋白和钙保护蛋白浓度(图5 c, D)．此外，直肠活检中IL22富集评分与内镜下粘膜损伤评分显著相关，使用简单内镜评分-克罗恩病(SES-CD)计算，它量化了内镜下评估的炎症严重程度，可以说是CD严重程度/活性最重要的客观标志物(图5 d)．主成分分析表明，IL22反应性转录本可以区分内窥镜检查中发现的直肠上皮性溃疡的存在与否(图5 e)．为了进一步探索IL22反应性转录本与粘膜损伤严重程度之间的相关性，我们采用机器学习方法来评估IL22反应性转录本预测内镜活动的能力(SES-CD)。弹性净回归33从IL22标记中选择基因来预测内镜下疾病的严重程度。以直肠基线基因表达数据进行训练，第8周直肠及基线和第8周脾屈和回肠末端的基因表达数据作为测试数据集。从unit -1发现数据集推导出的模型可预测基线SES-CD评分，R2为0.82 (图5 g-h)．我们在同一研究的测试数据集中验证了该模型的性能(r2范围在0.35到0.64之间)，在第8周直肠表现最好(r2= 0.64,图5 h)，证实了IL22应答转录本可以预测结肠CD中se -CD的严重程度。最后，我们询问了在ustekinumab使用之前，在基线取样的活检中，IL22应答转录模块的表达是否可以用于预测UNITI队列中对治疗的应答。使用PCA，在UNITI队列中，IL22响应特征不能区分ustekinumab的应答者和无应答者(在线补充图11)．

    Increased expression of IL22 and IL22-regulated transcriptional modules in active colitis. (A) Serum IL22 concentration in healthy control (HC; n=29) and patients with CD from UNITI1 (n=191) and UNITI2 (n=205) trial programmes. *P<0.0005, **p<0.0001). (B) IL22 responsive transcript GSVA enrichment scores of the 20 mostly highly upregulated IL22 responsive transcripts in patients with CD (n=162) from the UNITI trial programme (at baseline prior to randomisation to placebo or ustekinumab) or HC subjects (n=23). Each dot represents an individual patient. Line depicts median. Gene expression data for the UNITI cohort were quantified using the Affymetrix Hg U133 PM array. *P<0.0003. (C) GSVA showing IL22 responsive transcript enrichment scores in colonic biopsies from patients with active (Mayo endoscopy subscore 2–3) or quiescent (Mayo endoscopy subscore 0–1) UC, CD or HCs (gene expression microarray datasets GSE50971 and GSE16879). (C–E) Correlation between IL22 enrichment score (GSVA) in rectal biopsies of patients with CD, with faecal calprotectin (C), faecal lactoferrin (D) and (E) regional SES-CD (ie, endoscopic severity of mucosal disease at same site mucosal biopsy was sampled from). Displayed is baseline rectum gene expression from UNITI-1 subpopulation with colon involvement. Faecal calprotectin and lactoferrin were log 2 transformed data. (F) PCA of baseline rectum gene expression of IL22 responsive genes in UNITI-1 segregates CD patients with and without baseline ulceration. (G) A multivariant model using IL22-responsive transcripts to predict endoscopic activity by SES-CD in UNITI cohort, with correlation of predicted and actual SES-CD score in the training set using baseline rectal biopsies in UNITI-1. (H) Coefficients of determination of the training and testing datasets in UNITI-1 and genes used in the predictive model. *Predicted SES-CD at left colon; ˆGenes sorted by selection order. bL, baseline; CD, Crohn’s disease; GSVA, Gene Set Variation Analysis; IL22, interleukin-22; R2, coefficient of determination; SES-CD, Simple Endoscopic Score – Crohn’s Disease; Wk8, week 8.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图5
    图5

    活动性结肠炎中IL22和IL22调节的转录模块表达增加。(A)健康对照组血清IL22浓度(HC;n=29)和来自UNITI1 (n=191)和UNITI2 (n=205)试验项目的CD患者。* * * P < 0.0005, P < 0.0001)。(B)来自UNITI试验项目的CD患者(n=162)或HC受试者(n=23)中20个IL22反应性转录本的高度上调的IL22反应性转录本的GSVA富集评分(在随机分配到安慰剂或ustekinumab之前的基线)。每个点代表一个病人。直线表示中位数。使用Affymetrix Hg U133 PM阵列对UNITI队列的基因表达数据进行量化。* P < 0.0003。(C)在活跃(Mayo内镜亚分值2-3)或静止(Mayo内镜亚分值0-1)UC、CD或hc(基因表达微阵列数据集GSE50971和GSE16879)患者的结肠活检中，GSVA显示IL22响应性转录本富集评分。 (C–E) Correlation between IL22 enrichment score (GSVA) in rectal biopsies of patients with CD, with faecal calprotectin (C), faecal lactoferrin (D) and (E) regional SES-CD (ie, endoscopic severity of mucosal disease at same site mucosal biopsy was sampled from). Displayed is baseline rectum gene expression from UNITI-1 subpopulation with colon involvement. Faecal calprotectin and lactoferrin were log 2 transformed data. (F) PCA of baseline rectum gene expression of IL22 responsive genes in UNITI-1 segregates CD patients with and without baseline ulceration. (G) A multivariant model using IL22-responsive transcripts to predict endoscopic activity by SES-CD in UNITI cohort, with correlation of predicted and actual SES-CD score in the training set using baseline rectal biopsies in UNITI-1. (H) Coefficients of determination of the training and testing datasets in UNITI-1 and genes used in the predictive model. *Predicted SES-CD at left colon; ˆGenes sorted by selection order. bL, baseline; CD, Crohn’s disease; GSVA, Gene Set Variation Analysis; IL22, interleukin-22; R2，决定系数;SES-CD，简单内镜评分-克罗恩病;Wk8，第八周。

    一个上皮细胞特异性ER应激驱动的转录程序在活动性结肠炎中富集，并与IL22转录足迹相关

    接下来，我们研究了内质网应激反应转录程序是否也可能在活动性结肠炎患者的结肠中富集。为了生成结肠上皮细胞特异性内质网应激相关的转录模块，我们在小鼠结肠腺中鉴定了被卡霉素诱导的基因，并将其与参与内质网应激通路的人类同源物进行交叉引用，生成了62个基因的列表(图6)．GSVA证实，这种结肠上皮细胞特异性的内质网应激反应转录模块在uni队列中结肠CD患者的结肠中显著富集(图6 b)，并在结肠CD和UC患者的独立数据集中复制(图6 c)．根据这62种内质网应激反应转录本的表达进行无监督分层聚类，可以完全区分结肠CD患者和非炎症对照患者(图6 d)，并与主要疾病特征显著相关，包括粪便乳铁蛋白浓度(图6 e)及内镜下粘膜损伤的严重程度(图6 f)．为了与IL22在人类结肠炎中驱动内质网应激转录模块的作用保持一致，在整个CD患者人群中，结肠中IL22应答转录本的富集程度与内质网应激转录模块的富集程度显著相关(图6克)．

    Colonic epithelial cell-specific ER stress response transcriptional module is enriched in IBD patients with active colitis. (A) Diagrammatic representation of how our colonic epithelial-specific ER stress response transcriptional signature was derived. (B) ER stress response GSVA enrichment scores in colonic biopsies from CD patients from the UNITI trial programme (at baseline prior to randomisation to placebo or ustekinumab) or healthy control subjects. Each dot represents an individual patient. line depicts median. *P<0.0001 (CD vs control). (C) ER stress response GSVA enrichment scores in colonic biopsies from UC, CD and healthy control (HC) patients from an independent dataset (GSE16879). *p<0.0005, **p<0.0001. (D) heat MAP depicting transcript level changes using unsupervised hierarchical clustering of the ER stress transcriptional module in patients with colonic CD and healthy, non-inflammatory control subjects (GEO59071). (E) Correlation between ER stress GSVA enrichment score and faecal lactoferrin concentration (log2) transformed data and (F) regional SES-CD. Displayed is baseline rectum gene expression from UNITI-1 subpopulation with colonic involvement. (G) Correlation between IL22 GSVA enrichment score and epithelial cell-specific ER stress GSVA enrichment score. CD, Crohn’s disease; DEGs, differentially expressed genes; ER, endoplasmic reticulum; GO, Gene Ontology; GSVA, Gene Set Variation Analysis; IL22, interleukin-22; SES-CD, Simple Endoscopic Score – Crohn’s Disease.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图6
    图6

    结肠上皮细胞特异性内质网应激反应转录模块在IBD患者活动性结肠炎中富集。(A)我们的结肠上皮特异性内质网应激反应转录特征是如何衍生的图解表示。(B)来自UNITI试验项目的CD患者(在随机分配到安慰剂或ustekinumab之前的基线)或健康对照受试者的结肠活检中的内质网应激反应GSVA富集评分。每个点代表一个病人。直线表示中位数。*P<0.0001 (CD vs对照组)。(C)来自独立数据集(GSE16879)的UC、CD和健康对照(HC)患者结肠活检中的内质网应激反应GSVA富集评分。* * * p < 0.0005, p < 0.0001。(D)热图使用无监督的内质网应激转录模块的分级聚类来描述结肠CD患者和健康的非炎症对照受试者的转录水平变化(GEO59071)。(E)内质网应激GSVA富集评分与粪乳铁蛋白浓度的相关性(log2)转换数据和(F)区域SES-CD。 Displayed is baseline rectum gene expression from UNITI-1 subpopulation with colonic involvement. (G) Correlation between IL22 GSVA enrichment score and epithelial cell-specific ER stress GSVA enrichment score. CD, Crohn’s disease; DEGs, differentially expressed genes; ER, endoplasmic reticulum; GO, Gene Ontology; GSVA, Gene Set Variation Analysis; IL22, interleukin-22; SES-CD, Simple Endoscopic Score – Crohn’s Disease.

    体内阻断IL23/IL22轴逆转克罗恩结肠炎内质网应激

    我们推断，如果IL22和人类结肠炎症中的内质网应激之间存在因果关系，那么调节IL22通路可能有望缓解结肠中的内质网应激转录模块。IL23是触发IL22产生的关键细胞因子;因此，我们验证了IL23阻断可以解决人类结肠炎中结肠上皮ER应激的假设。为了解决这个问题，我们研究了接受ustekinumab或安慰剂治疗的UNITI试验项目患者亚组的结肠转录组，这些患者在基线、第8周和第44周连续取样进行了结肠活检以提取RNA。随着时间的推移，在接受安慰剂治疗的乳糜泻患者中，蛋白的表达没有明显变化XBP1或GRP78直肠的表达。然而，在接受ustekinumab治疗的患者中，这些转录本的表达在第44周时显著减少(图7)．同样，在接受安慰剂治疗的CD患者的结肠中，62转录上皮细胞特异性转录模块的富集保持不变，而在接受ustekinumab治疗的患者中，其富集显著降低(图7 b)．综上所述，这些数据与IL23/IL22轴在结肠受累的IBD患者中调节结肠上皮ER应激的重要作用一致。

    Blockade of the IL12/IL23 axis with ustekinumab alleviates colonic ER stress in CD patients with active colitis. (A) quantification of transcripts encoding XBP1 and GRP78 (log2 transformed expression intensity) in colonic biopsies of patients with CD in UNITI-1 randomised maintenance population post-treatment with maintenance placebo or maintenance ustekinumab (pooled data of ustekinumab 90 mg SC every 12 weeks and ustekinumab 90 mg SC every 8 weeks at week 44 comparing to week 0. (B) GSVA enrichment scores of ER stress signatures in the UNITI-2 pooled (randomised and non-randomised) maintenance population who received placebo or ustekinumab 90 mg every 8 weeks maintenance therapy until week 44 comparing with week 0). Gene expression data for the UNITI cohort were quantified using the Affymetrix Hg U133 PM array. CD, Crohn’s disease; ER, endoplasmic reticulum; IL22, interleukin-22; GSVA, Gene Set Variation Analysis.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图7
    图7

    用ustekinumab阻断IL12/IL23轴可缓解CD患者活动性结肠炎的结肠内质网应激。(一)抄本编码量化XBP1而且GRP78(log2转化表达强度)在UNITI-1随机维持人群中CD患者结肠活组织检查，在维持安慰剂或维持ustekinumab治疗后(合并数据:ustekinumab每12周90 mg SC和ustekinumab每8周90 mg SC在第44周与第0周进行比较。(B)在UNITI-2合并(随机和非随机)维持人群中，与第0周相比，每8周接受安慰剂或ustekinumab 90 mg维持治疗至第44周的内质网应激信号的GSVA富集评分。UNITI队列的基因表达数据使用Affymetrix Hg U133 PM阵列进行量化。CD，克罗恩病;ER，内质网;IL22 interleukin-22;基因集变异分析。

    讨论

    这项研究为慢性炎症背景下IL22和结肠上皮细胞之间的对话提供了新的见解。IL22调节一个形成结肠上皮炎性的转录程序，调节转录本包括肿瘤坏死因子、诱导型一氧化氮合成酶(Nos2)和促凋亡因子，如caspase 12和Sting (Tmem173)．此外，IL22还调节内质网应激反应模块，该模块被IL17A(一种通常与IL22共同产生的细胞因子)放大。19日20UPR诱导通常是代偿性的，以减轻错误折叠蛋白质的有害影响。然而，持续触发内质网应激，包括长期暴露于环境损伤和遗传因素，可能导致未解决的内质网应激，进而导致致病反应和诱导细胞凋亡。参与普遍定期审议后，这些不同的细胞命运可能解释IL22的促炎和抗炎作用的矛盾。例如，在自限性结肠感染或短期暴露于直接对肠上皮细胞有毒的化学物质后，IL22是上皮恢复所必需的。2 4 6 7 18 34-36在这种急性情况下诱导适应性UPR可能有助于克服细胞应激期间发生的短期蛋白质错误折叠，以促进恢复。在急性损伤中，即使有限的细胞凋亡诱导也可能在生物能量上是有利的，允许不可挽救的细胞被遗弃，并为新生成的上皮细胞启动组织以补充屏障。IL22的其他功能，如诱导上皮干细胞增殖以支持上皮再生，将补充这一活性。然而，在慢性炎症中，上皮细胞在IL22诱导的UPR诱导下的命运可能非常不同，其中持续的免疫激活和许多不同的促炎介质的过度产生。事实上，在IBD患者的原代上皮细胞和结肠活检中观察到内质网应激增加。37-39关键的是，持续的UPR激活会触发细胞凋亡，包括由ER锚定的caspase 12介导的ER特异性凋亡反应。15日21与持续普遍定期审议的有害影响相一致，肠道炎症的慢性模型，包括本研究中描述的IBD的TRUC模型，IL22的阻断或基因缺失可以缓解疾病，8 - 11与IL22的非冗余促炎作用一致。

    在本研究中，IL22在结肠上皮细胞中诱导caspase 12表达增加，这被认为是持续UPR向诱导凋亡过渡的关键步骤。21日22同样，IL22诱导促凋亡介质STING的表达，STING在触发I型干扰素诱导和增加小肠上皮细胞凋亡中起重要作用。11IL22对小肠上皮的病理影响直接受到上皮炎性张力和自噬中断的影响，促进促炎活性显著放大病理性内质网应激。11IL22在调节上皮细胞存活中的作用是复杂的，不同的上皮细胞谱系可能受到内质网应激诱导和凋亡易感性的不同影响。虽然明确鉴定哪些血统受到影响超出了当前研究的范围，但我们在两个LGR5中都观察到内质网应激反应的诱导+上皮细胞以及LGR5−上皮间。最近发表的使用小肠类肠的数据表明，IL22诱导转运扩增上皮细胞的增殖，但同时诱导LGR5的凋亡+通过抑制Wnt和notch信号来抑制干细胞。40未来的工作，包括单细胞测序实验，将重点确定不同细胞因子在不同结肠上皮谱系中的不同影响。

    我们首次发现IL22在慢性结肠炎的TRUC模型中发挥了非冗余的致病作用。基因消融或IL22抗体阻断逆转内质网应激反应和减弱的疾病，尽管疾病可能在TRUC中恢复Il22−−/通过局部药理学诱导小鼠结肠内质网应激。内质网应激减轻TRUC疾病的药理作用。综上所述，这些数据支持il22诱导的结肠上皮ER应激在慢性结肠炎中的致病作用。IL22显著增加了被卡霉素诱导的内质网应激Atg16l1缺乏促进IL22诱导的小肠内质网应激，在TRUC疾病中遗传和/或环境变量可能增强IL22诱导的内质网应激和病理。IL17A与IL22协同诱导结肠上皮内质网应激，在TRUC小鼠的结肠中大量产生，在疾病中具有重要功能。19日20TRUC疾病的特点是肠道生态失调，包括促炎细菌的扩张，如幽门螺杆菌typhlonius．有趣的是,相关幽门螺杆菌物种,包括幽门螺杆菌hepaticus，已被证明可诱导肠上皮细胞内质网应激。41 42

    IL22和IL17A在结肠上皮细胞中参与UPR的分子机制尚未在本研究中得到正式验证，尽管存在许多可能性。IL22通过STAT3正常发出信号，43在小肠中，il22介导的UPR诱导依赖于STAT3，11这表明内质网应激程序可以通过STAT3激活直接受到转录调控。IL22也通过MAP激酶途径发出信号，如MAP3K8，44这可能代表了与IL17A信号趋同的更合理的机制。我们的转录组数据暗示了另一种机制。IL22诱导Nos2(诱导型一氧化氮合成酶)，它也介导DNA损伤和结肠上皮癌的发生，23是内质网应激反应的触发因子和下游效应因子。24IL22也上调Tlr4及其信号适配器Myd88这种微生物识别途径的参与也会在结肠上皮干细胞中诱导内质网应激。45因此，il22诱导的TLR4信号的调控可能对内质网应激诱导敏感，这可能在体内微生物依赖的疾病过程中特别相关，如IBD。未来的工作将调查这些可能的参与机制的功能重要性。

    本研究的一个主要优势是我们分析了大量活动性结肠炎患者的结肠转录组数据，包括在一项大型III期临床试验中使用ustekinumab或安慰剂治疗的结肠CD患者。在不同的患者队列中，il22诱导的转录模块在活动性结肠CD和UC患者的结肠中高度富集，与疾病生物标志物和内镜下疾病严重程度相关。此外，在活动性CD患者的结肠中，IL22应答转录本的表达与内质网应激反应转录模块密切相关。

    总之，本研究中提供的数据促进了我们对结肠中IL22生物学的理解，并为这一重要细胞因子在慢性结肠炎中的致病机制提供了新的视角。IL22/ER应激轴可能在慢性炎症中特别重要，其中其他促炎/促凋亡介质，如IL17A和TNFα，也过度和持续地产生。针对内质网应激或中和负责驱动结肠病理性内质网应激反应的效应细胞因子的治疗策略，对于患有活动性结肠炎的IBD患者来说，在概念上是有吸引力的治疗方法。同样，阻断上游细胞因子，如IL23，可能对明显上皮内质网应激的患者特别有效。IL22在IBD中的作用可能需要重新解释，活动性结肠炎患者补充外源性IL22的理由可能需要重新评估。

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    脚注

    • 推特@Gavbew

    • 贡献者NP和GML构思了这项研究。NP设计/执行实验，分析数据并撰写手稿。EP、AT(结肠腺)、SS (IRE1α染色)、ES、DM、TT、JD-B进行实验。采用KL、FY、JRF、PL、BA、RM、PP、DC和NP对微阵列数据、RNA-seq、基因集富集分析、基因集变异分析和PCA进行分析。结肠菌实验由GAB和NP设计，在GAB实验室进行。对AP和CP进行体内凋亡实验分析。TTM帮助撰写了论文，并以盲法评估了所有肠道组织学。所有作者都对手稿进行了批判性的阅读和智力上的贡献。

    • 资金这项研究得到了威康信托基金会(NP, WT101159)、盖伊和圣托马斯慈善机构(NP)和医学研究委员会(GML和TTM，资助号MR/M003493/1)的资助。BA由威康基金会(097261/Z/11/Z)资助。AK由WT SIA 106260/Z/14/Z和ERC HORIZON2020/ERC资助协议no。648889.我们非常感谢辉瑞公司提供抗IL22抗体、重组IL22和IL22−−/老鼠。我们感谢Matt Arno(伦敦国王学院基因组学中心)在基因表达微阵列研究方面的帮助。研究还得到了伦敦国王学院盖伊和圣托马斯NHS基金会信托的NIHR生物医学研究中心的支持。该项目利用了Rosalind高性能计算基础设施的时间，由盖伊和圣托马斯医院NHS信托生物医学研究中心、南伦敦和莫兹利NHS信托生物医学研究中心以及伦敦国王学院自然数学与科学学院资助。

    • 免责声明所表达的观点是作者的观点，不一定是NHS、NIHR或卫生部的观点。

    • 相互竞争的利益没有宣布。

    • 患者发表同意书不是必需的。

    • 出处和同行评审不是委托;外部同行评审。