IL-20亚丝相关蛋白在细胞因子损害食管上皮屏障通过减少嗜酸性食管炎|肠道

条文本

PDF

PDF +
补充
材料

食管

原始研究

IL-20亚丝相关蛋白在细胞因子损害食管上皮屏障通过减少嗜酸性食管炎

塔纳Kaymak1,
贝赫那岩石1,
菲利普Wuggenig1,
桑德罗Nuciforo2,
Andreas Goldi3,
瑞士EoE队列研究集团(联办),
奥斯瓦尔德弗朗茨4,
朱利安Roux1,5,
马里奥Noti6,
哈桑Melhem1,
切赫Hruz3,
简•算1,3,7

¹生物医学、胃肠病学,巴塞尔大学,巴塞尔协议、瑞士
²生物医学、肝脏病学,巴塞尔大学,巴塞尔协议、瑞士
³美国胃肠病学,Clarunis——大学中心胃肠和肝脏疾病,巴塞尔协议、瑞士
⁴内科,乌尔姆大学医院,乌尔姆、德国
⁵瑞士生物信息学研究所,巴塞尔协议、瑞士
⁶病理研究所,伯尔尼大学,瑞士伯尔尼,当前地址:雀巢公司,雀巢公司研究,雀巢健康科学研究所的肠胃健康免疫学,Vers-Chez-les-Blancs,洛桑、瑞士
⁷的临床研究,巴塞尔大学,巴塞尔协议、瑞士

对应到亨德里克·nies简博士生物医学、胃肠病学,巴塞尔大学,巴塞尔瑞士;janhendrik.niess在{}unibas.ch

文摘

客观的破坏上皮屏障中扮演着重要的角色在发展中嗜酸性食管炎(EoE),疾病定义为2型辅助T细胞(Th2)介导的食品和aeroallergen-associated慢性炎症。虽然增加了表达白介素(IL) -20亚科成员,IL-19, IL-20 IL-24, Th2-mediated疾病已经报道,其功能在EoE仍然未知。

设计结合转录组、蛋白质组学和功能分析,我们研究的重要性IL-20亚EoE使用patient-derived食管的三维模型和一个EoE小鼠模型。

结果患者主动EoE增加了表达IL-20亚科食管和血清细胞因子。在patient-derived食管瀑样与IL-20细胞因子刺激,RNA序列和质谱的差别显示对这些基因和蛋白质形成cornified信封,包括栏目。相反,废除的IL-20亚科信号Il20R2^−−/动物导致减毒实验EoE反映在减少嗜酸性粒细胞浸润,降低Th2细胞因子表达和保存表达式食管的栏目。从力学上看,这些观察增殖作用介导的蛋白激酶(MAPK);extracellular-signal调节激酶(ERK) 1/2)途径。其封锁阻止上皮屏障损伤与IL-20 patient-derived气液界面文化刺激细胞因子和减毒实验EoE老鼠。

结论我们的研究结果揭示了以前未知的监管角色IL-20亚EoE食管粘膜屏障功能,在上下文。我们建议异常IL-20亚科信号扰乱食管上皮屏障完整性和促进EoE发展。我们的研究表明,特定的目标IL-20亚科信号通路可能存在EoE治疗的新策略。

屏障功能
食管炎
细胞因子
免疫学

数据可用性声明

数据在公共、开放访问存储库。合理的请求数据。大部分RNA序列(GEO加入GSE181261;https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE181261)、单细胞RNA-seq (GEO加入GSE190482;https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE190482)和蛋白质组学(PXD031509;项目DOI: 10.6019 / PXD031509)在开放获取存储库数据集是公开的。

http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

这是一个开放的分布式条依照创作共用署名非商业性(4.0 CC通过数控)许可证,允许别人分发,混音,适应,建立这个工作非商业化,和许可他们的衍生产品在不同的协议,提供了最初的工作是正确地引用,给出合适的信用,任何更改表示,非商业使用。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/。

http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl - 2022 - 327166

来自Altmetric.com的统计

请求的权限

如果你想重用任何或所有本文的请使用下面的链接,这将带你到版权税计算中心的RightsLink服务。你将能够获得快速的价格和即时允许重用内容在许多不同的方式。

已知关于这个主题是什么呢

嗜酸性食管炎(EoE)是2型辅助T细胞(Th2)介导的食品和aeroallergen-associated慢性炎性疾病增加患病率和令人费解的病理生理学。
Th2细胞因子白介素(IL) 4和IL-13负面影响食管屏障的完整性,导致渗透率的增加。
IL-20细胞因子家族成员调节免疫细胞和上皮细胞之间的串扰。

这个研究增加了

活跃EoE表达增加有关IL-20亚食管和血清细胞因子。
IL-20低细胞因子基因的表达参与了食管屏障的完整性,包括栏目。
废除的实验老鼠EoE IL-20细胞因子信号变弱。
抑制STAT3信号增强IL-20 subfamily-mediated减少栏目和实验小鼠EoE加剧。
药物抑制ERK救援IL-20 subfamily-mediated上皮屏障损伤,在小鼠实验EoE变弱。

这项研究可能会如何影响研究、实践和/或政策

针对异常IL-20亚科信号可能代表一种新颖的治疗方法治疗EoE。
持续的ERK抑制剂的临床开发几个疾病实体反映他们的治疗潜力。在EoE ERK抑制剂可以用于恢复上皮的完整性。

介绍

食品allergen-driven嗜酸性食管炎(EoE)是一种慢性炎性疾病的特点是固体食物吞咽困难和食物压紧在成年人和食品拒绝和失败在孩子茁壮成长。1 2炎症在EoE林隙2型食品引发的免疫反应的抗原。3 4然而,确切的免疫途径导致EoE仍知之甚少。越来越多的研究表明,细胞因子如2型辅助T细胞(Th2)派生白介素(IL) -13引起上皮细胞转录变化,改变食管上皮的完整性。5 - 7

新兴证据表明受损上皮屏障的完整性是EoE病理生理学的一个主导因素。全基因组关联研究已经确定了最相关的多态性在食管上皮,包括在中间丝相关蛋白丝聚合蛋白变体。8 - 10同时,减少蛋白质,如栏目,desmogleins occludin和claudins参与顶端结的形成复杂EoE观察。7 11 12中间丝相关蛋白上皮屏障损伤,减少干扰的结果protease-protease抑制剂体内平衡和异常细胞因子信号的食管。8 13 14

越来越多的证据表明,il - 10细胞因子家族明显有助于免疫系统和上皮细胞之间的串扰。其中是IL-20亚科,由IL-19 IL-20 IL-24。15所有IL-20亚科成员分享1型IL-20受体由IL-20RβIL-20Rα子单元。另一方面,IL-20和IL-24但不是IL-19还可以通过2型IL-20受体信号由IL-20RβIL-22Rα1。16激活受体1型和2型IL-20导致STAT3磷酸化,16建议IL-19重叠功能,IL-20和IL-24受体共享和守恒的信号级联。IL-20目标角化细胞细胞因子家族成员17在皮肤上,这三种细胞因子可以引起棘皮症和S100A7表达式。17的IL-20亚科与Th2-mediated过敏皮肤炎症和allergen-induced气道炎症。18 - 20在特应性皮炎患者,IL-24会使角质细胞中间丝相关蛋白的表达。18同样的效果,IL-19 IL-24调解表皮增生引起的皮内注射IL-23 IL-20Rβ端依赖的方式。21此外,转基因动物overexpressing IL-20或IL-24发达表皮增生和异常角化细胞分化,15日22巩固的关系IL-20亚细胞因子和上皮细胞。然而,它还没有被研究过的异常活动IL-20亚影响食管的角化细胞分化。因此,我们探讨是否失调的IL-20亚EoE期间可能会损害食管上皮屏障。

材料和方法

列出使用的资源在线补充表4 - 6。进一步的资源和方法中描述的细节在线补充数据文件。

补充材料

[gutjnl - 2022 - 327166 - supp001.pdf]

从人体食管活检

病人的诊断oesophagogastroduodenoscopy EoE或资格控制进行评估。从远端和近端食管活检被评估由一个独立的病理学家。对照组被定义为没有内镜和组织学食管炎的迹象,零嗜酸性粒细胞/大功率领域(高通滤波器),没有EoE史和运动性疾病的暗示。

EoE患者被定义为拥有一个证实EoE诊断或出现≥15嗜酸性粒细胞/高通滤波器在近端活检,暗示食管功能障碍的症状,如固体食物吞咽困难或食物压紧,没有任何内镜和组织学GERD的迹象。

详细的列出病人特点在线补充表1。

病人和公众参与

患者或公众没有参与我们的研究的设计、实施、报告或传播计划。

统计分析

数据显示为点块,用中位数显示单个值。GraphPad棱镜软件是用于生成图表和执行统计分析。根据实验设置,p值计算使用Mann-Whitney U, Wilcoxon,克鲁斯卡尔-沃利斯或双向方差分析测试。Grubbs测试进一步分析数据来识别异常值。P值显示如下:* P≤0.05, * * * * * P≤0.01, P≤0。001年,* * * * p≤0。0001年。

结果

高架IL-20亚细胞因子在EoE和1型IL-20食管上皮细胞受体表达

最近的报告表明协会的IL-20亚Th2-mediated过敏和allergen-induced气道炎症,18 - 20但是然而,无论是在食管功能还是一个上下文中的潜在作用EoE已经进行了研究。患者主动EoE有着显著的提升IL19和IL20但不是IL24表达在食管活检相比,控制个人(图1一个),而局部皮质类固醇治疗患者积极EoE减少IL19和IL20表达式在食管活检(图1 a, B)。血清浓度的IL-20亚细胞因子,包括IL-24,增加患者的主动EoE而控制个人,而局部皮质激素治疗降低IL-20亚科在实现缓解病人的血清细胞因子(图1 c),建议第一次IL-20亚细胞因子可能发挥作用在EoE的活跃阶段。

Increased IL-20 cytokines in active EoE. (A) IL19, IL20, IL24 mRNA expression levels in the oesophagus of control individuals, active EoE and inactive EoE treated with topical corticosteroids measured by RT-qPCR. (B) Paired IL19, IL20 and IL24 mRNA expression levels in the oesophagus measured by RT-qPCR before and during treatment with topical corticosteroids. (C) IL-19, IL-20 and IL-24 serum concentrations of indicated groups measured by ELISA. (D) IL20Rα, IL20Rβ and IL22Rα1 mRNA expression in control individuals, active EoE and inactive EoE treated with topical corticosteroids by RT-qPCR. (E) Representative control staining, IL-20Rα and IL-20Rβ staining of the proximal oesophagus obtained from control individuals and patients with EoE. White arrowheads indicate eosinophils; black arrowheads indicate IL-20Rα and IL-20Rβ staining. Scale bars, 50 µm. Each dot or line represents one individual with medians. *P≤0.05, **P≤0.01 by Mann-Whitney U test. EoE, eosinophilic oesophagitis; GAPDH, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase; IL, interleukin; RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图1

在积极EoE IL-20细胞因子增加。(一)IL19,IL20,IL24食管的信使rna表达水平控制个人,积极EoE和不活跃的EoE RT-qPCR测量采用局部皮质激素治疗。(B)配对IL19,IL20和IL24信使rna表达水平在食管衡量RT-qPCR之前和期间与局部皮质激素治疗。(C) IL-19, IL-20 IL-24血清的浓度表示组用ELISA。(D)IL20Rα,IL20Rβ和IL22Rα1信使rna表达控制个人,积极EoE和不活跃的EoE RT-qPCR采用局部皮质激素治疗。(E)代表控制染色,IL-20RαIL-20Rβ染色的近端食管从控制获得个人和EoE患者。白色箭头指示嗜酸性粒细胞;黑色箭头指示IL-20Rα和IL-20Rβ染色。酒吧、规模50µm。每一个点或线与中位数代表了一个人。* P≤0.05, * * Mann-Whitney U P≤0.01的测试。EoE,嗜酸性食管炎;甘油醛3磷酸脱氢酶GAPDH;IL,白介素; RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction.

识别细胞的目标IL-20亚细胞因子,我们进行了RT-qPCR IL-20R子单元的分析。表达分析表明IL20Rα,IL20Rβ和IL22Rα1较低的表达式在食管活检IL20Rα和IL20Rβ表达积极EoE和患者局部corticosteroid-treated活动EoE相比,控制个人(图1 d)。Immunohistochemistry-stained部分食管证实IL-20Rα的主要表现和IL-20Rβ食管上皮细胞(图1 e)。我们演示IL-20特异表达的亚细胞因子反应患者积极EoE和表达式的类型1 IL-20食管上皮细胞受体。

在patient-derived IL-20丝相关蛋白表达细胞因子减少食管瀑样

直接解决的影响IL-20亚科在食管上皮,我们采用了一个协议来生成食管瀑样从patient-derived活检。23细胞分离出食管活检患者控制个人和EoE形成自组织瀑样,增殖没有形态分歧11天(在线补充图1)。IL-20Rα表达增加文化时期表达最高的11天,而IL-20Rβ表示整个文化时期控制起来从而EoE (在线补充图1)。

我们从控制个人与IL-19瀑样刺激,IL-20和IL-24阐明的影响IL-20亚食管上皮细胞的转录组和蛋白质组。24日25日使用主成分分析(PCA),我们观察到,个人间的差异主导non-stimulated配对的RNA序列(RNA-seq)和刺激瀑样。更深层次的主成分显示隔离的non-stimulated刺激食管瀑样(图2一个)。获得洞察IL-19分子机制,IL-20 IL-24影响食管鳞状上皮,我们执行一个微分表达式分析之间的刺激和non-stimulated食管瀑样基因集富集分析(GSEA)紧随其后。包括特别是角蛋白的差异表达基因(即KRT4,KRT13和KRT24),细胞桥粒的组件(例如,DSG1和4,DSC1和2DSP),紧密连接复杂的成员(即OCLN和CLDN17),filament-associated蛋白质,如焦距和FLG2和成员的丝氨酸蛋白酶抑制剂kazal(总值)类型的家庭,等SPINK7(图2 b, C)。

The stimulation of patient-derived oesophageal organoids with IL-19, IL-20 and IL-24 lowers the expression of genes involved in barrier integrity. (A) PCA based on the normalised expression levels in the RNA-seq samples of paired non-stimulated and IL-20 subfamily (IL-19, IL-20 and IL-24) stimulated oesophageal organoids from control individuals (numbered 12, 14, 15, 17 and 18). (B) Volcano plot showing the results of the differential expression analysis between non-stimulated and stimulated human oesophageal organoids. Only genes with a p value lower than 10⁻⁷ are labelled, and genes of the highest interest for our study are highlighted in bold. (C) Heatmap showing the centred and scaled expression levels of a selected subset of significant differentially expressed genes associated with the epithelium. Genes of the highest interest for our study are highlighted in bold. (D) GSEA results based on differentially expression results from the RNA-seq dataset. The x-axis depicts the average absolute log-fold change across genes within each category. Only categories with a p value lower than 10⁻⁷ and absolute average log-fold change of >0.15 are labelled. (E) PCA based on normalised protein levels in the proteomics samples of paired non-stimulated and IL-20 subfamily (IL-19, IL-20 and IL-24) stimulated oesophageal organoids from control individuals (numbered 38, 39, 44, 49 and 50). (F) Volcano plot showing the differential protein expression analysis results between non-stimulated and stimulated human oesophageal organoids. All significant proteins are labelled. (G) Heatmap showing the centred and scaled expression levels of a subset of proteins from the genes used (C) and present in the proteomics dataset. Proteins of the highest interest for our study are highlighted in bold. (H) Results of the GSEA based on differentially expression results from the proteomics dataset. GSEA, gene set enrichment analysis; IL, interleukin; PCA, principal component analysis; RNA-seq, RNA sequencing.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图2

的刺激patient-derived食管与IL-19瀑样,IL-20和IL-24降低基因的表达参与屏障的完整性。(A)主成分分析的基础上正常表达水平RNA-seq non-stimulated配对样本和IL-20亚科(IL-19, IL-20和IL-24)刺激食管瀑样从控制个人(编号12、14、15、17、18)。(B)火山图显示的结果之间的差异表达分析non-stimulated和刺激人类食管瀑样。只有基因p值低于10⁻⁷贴上标签,最高的基因对我们的研究以粗体突出显示。(C)的热图显示所选子集的集中和扩大表达水平显著差异表达基因与上皮细胞有关。最高的基因对我们的研究以粗体突出显示。根据不同(D) GSEA结果表达式RNA-seq数据集的结果。x轴描绘了平均绝对log-fold变化在基因在每个类别。只有类别p值低于10⁻⁷和绝对平均log-fold变化> 0.15的标签。(E) PCA基于正常蛋白质组样品的蛋白质含量non-stimulated和IL-20亚科(IL-19, IL-20和IL-24)刺激食管瀑样从控制个人(编号38,39岁,44岁,49岁,50)。(F)火山情节之间的差异蛋白表达分析结果显示non-stimulated和刺激人类食管瀑样。所有重要的蛋白质标签。(G)的热图显示集中和扩大表达水平的蛋白质的基因的一个子集(C)和现在用于蛋白质组学数据集。蛋白质最高的兴趣在我们的研究中以粗体突出显示。(H)的结果GSEA基于差异表达蛋白质组学数据集的结果。GSEA、基因集富集分析;IL,白介素;主成分分析,主成分分析; RNA-seq, RNA sequencing.

此外,我们指出IL-13受体亚单位的表达增加IL-4Ra,IL-13Ra1和IL-13Ra2(在线补充图2)。最重要的是,表达下调基因与keratinisation,角质化,cornified信封和表皮分化(图2 d)。24

我们比较这些结果食道角质细胞转录组差异之前报道的刺激与IL-13 (GSE65335),26SPINK7-deficient食管角化细胞(GSE103356)27和EoE转录组(GSE58640)28(在线补充图3)。基因本体论(去)角化,cornified信封,表皮细胞分化和keratinisation下调在所有四个数据集。有趣的是,GO术语角蛋白纤维只有在我们的转录组数据集和EoE表达下调。额外IL-20 subfamily-specific影响上皮细胞的差别反映了对这些术语紧密连接,细胞桥粒,表皮形态发生和顶端连接复合体而不是其他报道转录组数据集(在线补充图3)。

与转录组数据一致,蛋白质组学分析成对non-stimulated和刺激食管瀑样不同控制个人显示高个人间的差异主成分分析。同样,隔离non-stimulated食管瀑样从刺激同行在更深层次的主要组件(图2 e)。差异表达分析和蛋白质水平GSEA透露,改变的程度与IL-20亚细胞因子刺激低于在转录组水平上观察到。然而,同样的,蛋白质与上皮角化和差异化表达下调(图2 f-h)。25

尽管改变基因的表达和蛋白质参与上皮角化和差异化,我们没有观察形态学变化在瀑样细胞因子刺激(图3一)。然而,RT-qPCR和免疫组织化学证实,刺激食管瀑样从控制个人和患者EoE IL-19, IL-20和IL-24减少焦距,FLG2和SPINK7表达式(图3罪犯),而受体表达保持不变(图3 e)。此外,在患者主动EoE,我们观察了焦距,FLG2和SPINK7表达式在食管与控制和不活跃的EoE患者采用局部皮质激素治疗(图3 f)。免疫组织化学证实减少浮动和FLG2水平EoE患者的食管上皮细胞活跃,在不活跃的部分恢复EoE (图3 g, H)。在一起,我们的数据表明,刺激patient-derived食管与IL-19瀑样,IL-20和IL-24减少基因的表达和蛋白质参与维护上皮屏障,包括家人和丝氨酸蛋白酶抑制剂SPINK7栏目。

Stimulation with IL-19, IL-20 and IL-24 decreases filaggrin expression. (A) Bright-field images of oesophageal organoids from control individuals at the indicated time. On day 11, organoids were stimulated with IL-19, IL-20 and IL-24 (IL-20s). Scale bars, 50 µm. (B) FLG, FLG2 and SPINK7 mRNA expression of paired non-stimulated (NS) and with IL-19, IL-20 and IL-24 (IL-20s) stimulated organoids from control individuals or (C) patients with EoE measured by RT-qPCR. (D) Immunohistochemistry for FLG or FLG2 and control of non-stimulated (NS) and with IL-19, IL-20 and IL-24 (IL-20s) stimulated oesophageal organoids from control individuals. Scale bars, 50 µm. (E) IL20Rα, IL20Rβ and IL22Rα1 mRNA expression in non-stimulated (NS) and with IL-19, IL-20 and IL-24 (IL-20s) stimulated oesophageal organoids. (F) FLG, FLG2 and SPINK7 mRNA expression in the proximal oesophagus of control individuals, active EoE and inactive EoE. (G) FLG and FLG2 staining with haematoxylin counterstaining in the proximal oesophagus from control individuals, active EoE and inactive EoE. Scale bars, 50 µm. (H) Quantification of FLG and FLG2 staining using QuPath software. Data are presented as individual values with medians, with each dot or line representing one biological replicate. *P≤0.05, **P≤0.01, ***P≤0.001 by Mann-Whitney U or Wilcoxon test. EoE, eosinophilic oesophagitis; IL, interleukin; NS, non-stimulated; RT-qPCR, RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图3

刺激与IL-19 IL-20和IL-24丝相关蛋白表达减少。(A)亮场控制个人的食管瀑样的图片显示时间。11天,瀑样与IL-19刺激,IL-20和IL-24 (IL-20s)。酒吧、规模50µm。(B)焦距,FLG2和SPINK7成对的mRNA表达non-stimulated (NS)和IL-19 IL-20和IL-24 (IL-20s)刺激瀑样控制个人或(C)患者EoE RT-qPCR测量。(D)免疫组织化学FLG或FLG2和控制non-stimulated (NS)和IL-19 IL-20和IL-24 (IL-20s)刺激食管瀑样从个人的控制。酒吧、规模50µm。(E)IL20Rα,IL20Rβ和IL22Rα1信使rna表达non-stimulated (NS)和IL-19 IL-20和IL-24 (IL-20s)刺激食管瀑样。(F)焦距,FLG2和SPINK7信使rna表达的近端食管控制个人,活跃EoE EoE和无所作为。(G) FLG FLG2染色和苏木精复染色的近端食管控制个人,活跃EoE EoE和无所作为。酒吧、规模50µm。(H)量化的焦距和FLG2染色使用QuPath软件。数据提出了作为个体值中位数,每个点或线代表一个生物复制。* * * P≤0.05, P≤0.01, * * * P≤0.001 Mann-Whitney U或Wilcoxon测试。EoE,嗜酸性食管炎;IL,白介素;NS, non-stimulated;RT-qPCR RT-qPCR,扭转transcription-quantitative聚合酶链反应。

在小鼠疾病模型EoE-like IL-20细胞因子表达增加

因为敏化作用食物残渣EoE患者可以通过皮肤,发生29-31我们决定采用一种实验性EoE上皮过敏原引起的小鼠模型的敏化作用(在线补充图4)。32卵清蛋白(OVA)皮肤敏感和口头挑战(sens +查尔)小鼠实验EoE发达的特点是食管的嗜酸性粒细胞浸润(在线补充图4中)。未经处理的(ctrl) non-sensitised (non-sens)和敏感但不挑战(non-chal)动物没有开发实验EoE (在线补充图4中)。符合人类EoE患者发现,小鼠实验EoE显著增加Il19和增加Il20和Il24表达水平的食管与ctrl和non-chal动物(图4一)。流式细胞术分析Il19-tdTomato(Il19^负2)记者动物实验EoE表明巨噬细胞在小鼠的食管EoE产生Il19 (在线补充图4 f, G)。

Abrogation of IL-20 cytokine signalling attenuates experimental EoE. (A) Il19, Il20 and Il24 mRNA expressions in the murine oesophagus by RT-qPCR. (B) H&E staining of oesophageal sections of WT, Il19^tdT and Il20R2^−/− animals. Black arrowheads indicate eosinophils. Scale bars, 50 µm. (C) Quantification of eosinophils (per HPF) from (B). (D) Frequencies and absolute numbers of eosinophil infiltrates in the oesophagus as assessed by flow cytometry. (E) Representative flow cytometry plots of eosinophil frequencies in the oesophagus. Data are presented as individual values with medians, with each dot representing one biological replicate. *P<0.05, **P<0.01, ****P<0.0001, by Mann-Whitney U test. ctrl, non-sensitised+non-challenged; HPF, high-power field; IL, interleukin; non-chal, sensitised+non-challenged; non-sens: non-sensitised+challenged; sens+chal: sensitised+challenged; RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction; WT, wild type.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图4

实验EoE废除IL-20细胞因子的信号变弱。(一)Il19,Il20和Il24信使rna表达的小鼠RT-qPCR食管。(B))的食管部分染色WT,Il19^负2和Il2r2 0^−−/动物。黑色箭头指示嗜酸性粒细胞。酒吧、规模50µm。(C)量化的嗜酸性粒细胞(/高通滤波器)(B)。(D)频率和绝对数量的嗜酸性粒细胞浸润食管评估通过流式细胞术。流式细胞仪(E)代表阴谋食管的嗜酸性粒细胞的频率。数据提出了作为个体值中位数,每个点代表一个生物复制。* * * P < 0.05, P < 0.01, * * * * P < 0.0001,通过Mann-Whitney U测试。ctrl, non-sensitised + non-challenged;高通滤波器,大功率领域;IL,白介素; non-chal, sensitised+non-challenged; non-sens: non-sensitised+challenged; sens+chal: sensitised+challenged; RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction; WT, wild type.

胃肠道的老鼠,1型IL-20受体亚单位的表达Il20rα和Il20rβ最高食管和前胃(鳞状上皮),而较低的表达腺胃和小肠(柱状上皮)(在线补充图4 h)。显著地,只小鼠骨骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)表达Il20rβ但不是Il20rα和Il22ra1(我在线补充图4),这表明巨噬细胞没有功能IL-20受体。一致,单细胞RNA-seq CD45⁺免疫细胞从老鼠实验EoE表明免疫细胞通常不表达功能IL-20受体(在线补充图4 j)。33总之,符合人类表型观察,实验EoE老鼠的特点是食管的嗜酸性粒细胞和增加Il19,Il20和Il24食管的表达式。

IL-20R不足是EoE保护小鼠模型

接下来,我们诱导实验EoE在野生型小鼠模型(WT),IL-19-deficient (Il19^负2),Il20R2^−−/老鼠,所有三个IL-20细胞因子信号的受损。总IgE的检测,ELISA OVA-specific IgE证实成功的敏化作用WT,Il19^负2和Il20R2^−−/老鼠(在线补充图5 a, B)。查尔+ sensIl20R2^−−/小鼠显著降低食管与嗜酸性粒细胞WT和Il19^负2他走时染色(老鼠,证明了这一点图4 b, C和流式细胞术图4 d, E在第四天当卵子的挑战WT动物实验EoE发展严重。而Il19^负2小鼠嗜酸性粒细胞减少食管与数字WT老鼠,特定的删除Il19从CX3CR1⁺巨噬细胞在新的条件Il19缺乏鼠标线(在线补充图5 c)认为macrophage-derived IL-19独自不占EoE小鼠(在线补充图5 d)。增加食管的嗜酸性粒细胞在查尔+ sensWT动物与升高有关Il5和使用Il13表达式在食管(我在线补充图5 h,)。与此同时,EoE-protectedIl20R2^−−/小鼠低Il5和使用Il13表情比WT老鼠(我在线补充图5 h,)。有趣的是,non-chal和sens +查尔WT小鼠减少焦距和Flg2但不是Spink7基因表达在食管与ctrl和non-sens动物(图5一个)。敏化作用与MC903和卵巢的挑战Il19^负2和Il20R2^−−/老鼠并没有减少焦距和Flg2基因表达(图5 b, C)。免疫组织化学显示减少suprabasal Flg2在食管的棘层保留表达式non-chal的角质层和sens +查尔WT和Il19^负2老鼠,而Flg2表达式是保存在食管上皮细胞层Il20R2^−−/老鼠(图5 d, E)。总之,EoE减毒Il20R2^−−/老鼠这可能与食道保存中间丝相关蛋白表达的家庭。

Abrogation of IL-20 signalling preserves filaggrin expression in experimental EoE. (A–C) Flg, Flg2 and Spink7 mRNA expression in (A) WT, (B) Il19^tdT and (C) Il20R2^−/− mice quantified by RT-qPCR. (D+E) Flg2 immunohistochemistry of WT, Il19^tdT and Il20R2^−/− animals; (D) percentage of Flg2 stained area (analysed with Fiji (ImageJ V.2.0.0-rc-68/1.52 hour)) and (E) representative images. Scale bars, 50 µm. Data are presented as individual values with medians, with each dot representing one biological replicate. *P<0.05, by Mann-Whitney U test. ctrl, non-sensitised+non-challenged; EoE, eosinophilic oesophagitis; IL, interleukin; non-chal, sensitised+non-challenged; non-sens, non-sensitised+challenged; sens+chal, sensitised+challenged; RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction; WT, wild type.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图5

废除实验EoE丝相关蛋白表达IL-20信号保存。(两者)焦距,Flg2和Spink7信使rna表达(A)WT,(B)Il19^负2和(C)Il20R2^−−/老鼠被RT-qPCR量化。(D + E) Flg2免疫组织化学WT,Il19^负2和Il20R2^−−/动物;(D)的百分比Flg2染色区(分析与斐济(ImageJ V.2.0.0-rc-68/1.52小时))和(E)代表图像。酒吧、规模50µm。数据提出了作为个体值中位数,每个点代表一个生物复制。* P < 0.05, Mann-Whitney U测试。ctrl, non-sensitised + non-challenged;EoE,嗜酸性食管炎;IL,白介素;non-chal敏感+ non-challenged;non-sens non-sensitised +挑战; sens+chal, sensitised+challenged; RT-qPCR, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction; WT, wild type.

STAT3-independent IL-20-mediated并减少

因为通过1型IL-20受体磷酸化STAT3信号,16我们假设STAT3激活负责IL-20 subfamily-mediated FLG和FLG2鳞状上皮细胞减少。来验证我们的假设,我们刺激食管鳞状细胞癌细胞系kyse - 180与IL-19 IL-20和IL-24确认IL-20亚细胞因子激活STAT3 (在线补充图6和在线补充图8)。与IL-19刺激,有趣的是,IL-20 IL-24也导致ERK1/2磷酸化,NF-κB (p65)没有激活(在线补充图6 b, C,在线补充图8 b, C)。令人惊讶的是,后续治疗IL-20R-expressing kyse - 180细胞(在线补充图6 d)与IL-20亚细胞因子STAT3抑制剂cucurtabicin 1导致进一步减少焦距,FLG2和SPINK7表达式(在线补充图6 e)。因此,cucurtabicin 1也降低焦距,FLG2和SPINK7在patient-derived食管与IL-19瀑样刺激,IL-20和IL-24 (在线补充图6 f)。以证实STAT3信号在食管上皮细胞的影响,我们交叉Stat3^{液氧/液氧}与Krt5-CreERT2小鼠产生动物tamoxifen-inducible,鳞状epithelium-specific STAT3的删除。服用他莫昔芬的上皮STAT3免疫荧光确认删除的注入(在线补充图6 g)。Tamoxifen-injectedStat3^ΔKrt5老鼠嗜酸性粒细胞和SiglecF增加^{- - - - - -}CD45⁺服用它莫西芬食管与免疫细胞Stat3^{液氧/液氧}同窝出生证明了圆)染色(图6 a, B)和流式细胞术分析(图6汉英和我在线补充图6 h,),最多在sens +查尔老鼠。相比之下,Flg2表达式的食管Stat3^ΔKrt5老鼠在non-chal大幅减少,sens +查尔动物(图6 f, G)。这些数据表明STAT3信号的具体删除的鳞状上皮增加上皮炎症和干扰IL-20 subfamily-mediated。差别并对这些

STAT3 deletion in oesophageal epithelial cells aggravates experimental EoE. (A) H&E staining of oesophageal sections obtained from Stat3^flox/flox and Stat3^ΔKrt5 animals. Arrows indicate eosinophils. Scale bars, 50 µm. (B) Counted eosinophils (per HPF) from (A). (C–E) Flow cytometry of oesophageal cell isolates from Stat3^flox/flox and Stat3^ΔKrt5 mice of indicated treatment groups. (C) Representative flow cytometry blots showing CD45⁺Siglec-F⁺ eosinophils and Siglec-F⁻CD45⁺ immune cells in the oesophagus. Numbers indicate the percentage of eosinophils and Siglec-F⁻CD45⁺ immune cells. Dot blots showing (D) absolute eosinophil and (E) Siglec-F⁻CD45⁺ immune cell numbers in the oesophagus. (F,G) Flg2 staining of oesophagus sections from Stat3^flox/flox and Stat3^ΔKrt5 mice of indicated treatment groups. (F) Representative images; scale bars, 50 µm; (G) Percentage of Flg2 stained area analysed with Fiji (ImageJ V.2.0.0-rc-68/1.52 hour). Data are presented as individual values with medians, with each dot representing one biological replicate. *P<0.05, by Mann-Whitney U test. ctrl, non-sensitised+non-challenged; EoE, eosinophilic oesophagitis; HPF, high-power field; non-chal, sensitised+non-challenged; non-sens, non-sensitised+challenged; sens+chal, sensitised+challenged.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图6

STAT3删除在食管上皮细胞实验EoE加剧。(A))染色的食管部分获得Stat3^{液氧/液氧}和Stat3^ΔKrt5动物。箭头表示嗜酸性粒细胞。酒吧、规模50µm。每高通滤波器(B)嗜酸性粒细胞数()从(A)。(汉英)食管细胞流式细胞仪分离Stat3^{液氧/液氧}和Stat3^ΔKrt5表明治疗组的小鼠。(C)流式细胞术墨迹显示CD45代表⁺Siglec-F⁺嗜酸性粒细胞和Siglec-F⁻CD45⁺免疫细胞在食管。数字显示嗜酸性粒细胞的百分比和Siglec-F⁻CD45⁺免疫细胞。点墨迹显示(D)绝对的嗜酸性粒细胞和(E) Siglec-F⁻CD45⁺食管中免疫细胞的数量。(F, G) Flg2染色食管部分Stat3^{液氧/液氧}和Stat3^ΔKrt5表明治疗组的小鼠。(F)代表图像;酒吧、规模50µm;(G)的百分比Flg2染色区域分析与斐济(ImageJ V.2.0.0-rc-68/1.52小时)。数据提出了作为个体值中位数,每个点代表一个生物复制。* P < 0.05, Mann-Whitney U测试。ctrl, non-sensitised + non-challenged;EoE,嗜酸性食管炎;高通滤波器,大功率领域;non-chal敏感+ non-challenged; non-sens, non-sensitised+challenged; sens+chal, sensitised+challenged.

ERK-dependent IL-20 subfamily-mediated上皮屏障损伤

中间丝相关蛋白表达减少家庭在人类食管与IL-19瀑样刺激,IL-20 IL-24促使我们调查是否IL-20亚调节在食管上皮屏障的完整性。因此,我们建立了气液界面(ALI)文化与IL-19 biopsy-derived主要角质细胞和刺激他们,IL-20 IL-24。Transepithelial电阻(te),反映上皮的完整性和通透性,减少在阿里文化中对待IL-20亚细胞因子,充实的调节作用的细胞因子家族上皮屏障完整性(图7)。而添加STAT3抑制剂cucurtabicin 1中减少加剧了te MAPK的加法(ERK1/2)抑制剂PD98059救了IL-20 subfamily-mediated三通(减少图7),证实了我们之前的观察(图6和在线补充图6)。大分子通量增加了异硫氰酸荧光素(FITC)右旋糖酐(4 kDa)验证上皮通透性增加patient-derived阿里文化刺激与IL-20亚细胞因子,由PD98059预防治疗(图7 b)。一致,cucurtabicin 1治疗FITC-dextran的渗透通量增加试验(图7 b)。此外,他走时染色展现缺乏cornified上皮细胞层与IL-20 patient-derived阿里文化刺激亚细胞因子与non-stimulated和PD98059-treated阿里文化相比,反射减少上皮分化(图7 c)。

ERK inhibition restores barrier function and attenuates experimental EoE. (A) TEER and (B) macromolecule flux of ALI cultures from primary human oesophageal epithelial cells (n=4) stimulated with IL-20 subfamily cytokines (IL-19, IL-20 and IL-24), IL-20 subfamily cytokines and the ERK inhibitor PD98059, and IL-20 subfamily cytokines and the STAT3 inhibitor cucurtabicin 1. (C) Representative H&E staining of non-stimulated and with IL-20 subfamily cytokines or IL-20 subfamily cytokines and PD98059-stimulated ALI cultures. Scale bars, 50 µm. (D) Representative dot blots from oesophagus cell isolates measured by flow cytometry of dimethyl sulfoxide (DMSO) vehicle and PD98059-treated ctrl and sens+chal WT animals. (E) Percentage and absolute numbers of CD45⁺ cells, (F) Siglec-F⁺CD45⁺ eosinophils and (G) Siglec-F^-CD45⁺ cells from indicated experimental groups. (H) H&E staining of oesophageal sections of DMSO (vehicle) and PD98059-treated ctrl and sens+chal WT animals. Black arrowheads indicate eosinophils. Scale bars, 50 µm. (I) Quantification of eosinophils (per HPF) from (H). Data are presented as individual values with medians, with each dot representing one biological replicate. Each dot (A,B) represents the mean of four biological replicates; error bars represent SD. *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, by Mann-Whitney U test or two-way analysis of variance. ALI, air–liquid interface; ctrl, non-sensitised+non-challenged; DMSO, dimethyl sulfoxide; EoE, eosinophilic oesophagitis; HPF, high-power field; IL, interleukin; NS, non-stimulated; sens+chal, sensitised+challenged; TEER, transepithelial resistance; WT, wild type.

" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">

图7

ERK抑制恢复屏障功能和实验EoE变弱。(一)三通和(B)高分子通量阿里文化的主要人类食管上皮细胞(n = 4)刺激与IL-20亚细胞因子(IL-19 IL-20和IL-24) IL-20亚细胞因子和ERK抑制剂PD98059和IL-20亚细胞因子和STAT3抑制剂cucurtabicin 1。(C)代表)染色non-stimulated和IL-20亚细胞因子或IL-20亚细胞因子和PD98059-stimulated阿里文化。酒吧、规模50µm。(D)代表点的屁股从食管细胞隔离以流式细胞术的二甲亚砜(DMSO)车辆和PD98059-treated ctrl和sens +查尔WT动物。比例(E)和CD45的绝对数量⁺细胞,Siglec-F (F)⁺CD45⁺嗜酸性粒细胞和(G) Siglec-F^{- - - - - -}CD45⁺细胞显示实验小组。(H))的食管部分染色DMSO(车辆)和PD98059-treated ctrl和sens +查尔WT动物。黑色箭头指示嗜酸性粒细胞。酒吧、规模50µm。嗜酸性粒细胞(I)量化(/高通滤波器)从(H)。数据提出了与中位数作为单个值,每个点代表一个生物复制。每个点(A, B)代表的意思是四个生物复制;误差线代表SD。* * * P < 0.05, P < 0.01, * * * P < 0.001, Mann-Whitney U测试或双向方差分析。阿里,气液界面;ctrl, non-sensitised + non-challenged;DMSO(二甲亚砜; EoE, eosinophilic oesophagitis; HPF, high-power field; IL, interleukin; NS, non-stimulated; sens+chal, sensitised+challenged; TEER, transepithelial resistance; WT, wild type.

总的来说,这些数据支持通过食管上皮屏障功能损伤介导IL-20亚细胞因子刺激。

的观察到抑制ERK通路可能阻止上皮损伤提出的问题是否抑制ERK在EoE可以作为一种治疗选择。要回答这个问题,我们对待sens +查尔WT小鼠PD98059,导致渗透嗜酸性粒细胞的数量和SiglecF下降⁻CD45⁺免疫细胞在食管而vehicle-treated查尔+ sens老鼠(图7 d)。他走时染色的嗜酸性粒细胞浸润食管部分证实了低PD98059-treated sens +查尔老鼠(图7 h,我)。这些结果表明,抑制ERK可以防止IL-20 subfamily-mediated障碍的食管上皮屏障衰减实验EoE老鼠。

讨论

在这项研究中,通过结合转录组和蛋白质组学patient-derived食管瀑样一起功能化验patient-derived阿里文化和动物模型,我们表明,IL-20特异表达的亚细胞因子表达EoE会使基因的表达和蛋白质参与上皮角化和差异化包括栏目的家庭。我们的数据表明,IL-20亚EoE导致上皮屏障损伤。针对IL-20亚使用MAPK信号通路抑制剂可能是一个潜在的治疗策略在EoE恢复上皮屏障的完整性。

我们发现增加表达IL-20亚细胞因子与活跃EoE个人,减少在不活跃的EoE与局部皮质激素治疗后。重要的是,IL-19和IL-20浓度升高已经指出在食管和血清。然而,需要进一步的调查来评估是否IL-20亚血清浓度可能成为生物标志物预测EoE活动。然而,IL-20 IL-19的细胞来源和IL-24食管尚未探索。坚持歧义有关的细胞起源IL-19, IL-20和IL-24引导我们进行实验Il19^负2记者动物,说明巨噬细胞在食管IL-19潜在来源之一。类似于皮肤成纤维细胞和角质细胞体现不同的可能的来源IL-20食管的亚细胞因子。34因为这三种细胞因子有典型的表达模式,记者的基因发展鼠标线或fate-mapping实验可以帮助进一步解开IL-20来源亚科成员在食管。

免疫细胞之间的相互作用,细胞因子产生和上皮被提出是EoE发展的决定性因素。第35 - 37 8全基因组关联研究和候选基因分析确定EoE风险主要由食管上皮细胞基因表达和相当一部分参与维护一个完整的上皮屏障。9 38 39表达式1型IL20R的食管上皮意味着上皮细胞的目标IL-20亚细胞因子。因此,先前的发现,表明过度IL-20 IL-24导致角质细胞的增生和表皮增生,15日22和报告的屏障功能受损活跃EoE由于减少上皮屏障组件5 - 8 11 40诱惑我们复杂的patient-derived是否刺激食管瀑样与IL-20亚细胞因子可能破坏上皮的完整性。大部分RNA-seq和大规模spectrometry-based蛋白质组学显示减少的转录和蛋白质参与角质化上皮分化和刺激patient-derived食管瀑样与IL-20亚细胞因子。中间丝相关蛋白除了家庭负责角蛋白纤维排列在角质层和预防水分流失,41其他基本上皮屏障选民参与紧密连接,和细胞桥粒形成粘合连接处并且表达下调。尽管所有这些因素很可能会扮演一个角色在上皮屏障功能,栏目是最广泛的监管与IL-20候选人刺激亚细胞因子。减少IL-20丝相关蛋白表达的亚细胞因子,同时恢复在不活跃的EoE意味着IL-20 subfamily-mediated上皮屏障的损伤是可逆的结果炎症和不是一个常数EoE disease-inherent的特性。因为中间丝相关蛋白基因突变的家庭,建议作为EoE风险基因,8 9导致一个固有的上皮通透性增加,42人们很容易推测的增加表达IL-20亚细胞因子引起的炎症的结果是一个本质上增加渗透率进一步放大EoE屏障缺陷。

与人类EoE实验EoE小鼠模型的诱导表达IL-20亚细胞因子和栏目的表达减少,而实验EoE和损失的发展Flg2不是杜绝Il-19-deficient动物。中断IL-20亚基因删除IL-20Rβ信号,需要对1型和2型IL-20受体,阻碍了实验EoEIl20R2^−−/老鼠和保存在食管Flg2表达式。因此,我们得出的结论是,所有三个IL-20 EoE亚科成员促进发展。除了对上皮细胞的影响,成员IL-20亚也可能作用于免疫细胞。最近的研究表明,IL-19支持中性粒细胞的发展,43细胞因子和IL-24压制IL-17项目Th17细胞。44是否IL-20亚细胞因子引起的影响中性粒细胞和T细胞促进EoE的发展还有待探索。IL-20受体亚单位的表达模式小鼠BMDMs和CD45的单细胞RNA-seq⁺然而,细胞从老鼠EoE问题直接影响IL-20亚科在食管的免疫细胞通过已知heterodimeric受体。

激活受体1型和2型IL-20 IL-19, IL-20和IL-24诱发STAT3磷酸化。16有趣的是,STAT3在结肠上皮细胞的具体删除导致受损的伤口愈合,增生和高结肠炎易感性。45相反,具体删除STAT3在上皮细胞免受colitis-associated老鼠体内的癌细胞蔓延。46个47符合这一点,我们的实验与STAT3抑制体外或体内鳞状epithelium-specific删除建议阻断STAT3信号进一步受损上皮屏障。考虑到我们的数据,我们不能断定是否JAK / STAT信号抑制,成功地用于治疗炎症性肠病,48 49也为治疗EoE代表一个选项。然而,它必须考虑木菠萝抑制剂也将限制统计激活免疫细胞,从而产生细胞因子促进EoE。50

然而,我们的调查表明,STAT3在守恒的信号级联激活受体1型和2型IL-20不解释上皮完整性的障碍与IL-20刺激后的亚细胞因子。

另一方面,药物抑制ERK1/2阻止了屏障功能受损与IL-19阿里文化刺激,IL-20 IL-24,暗示IL-20 subfamily-mediated ERK1/2-dependent屏障损伤。比较观察了皮肤,治疗角化细胞的特定ERK1/2抑制剂PD98059推翻IL-17-mediated。差别并对这些51此外,细胞因子il - 1家族IL-33丝相关蛋白表达也能减少皮肤ERK1/2-dependent方式。52虽然我们不能排除其他因素的参与ERK1/2-dependent上皮通透性的监管,IL-20亚科信号似乎显示食管上皮屏障功能的一个至关重要的元素。特别是,因为除了IL-20的差别subfamily-specific对这些类别的紧密连接,细胞桥粒,表皮形态发生和顶端连接复杂,比较我们的大部分RNA-seq数据集的数据集IL-13刺激食管的角化细胞,6SPINK7-deficient食管的角化细胞13和EoE转录组53公布了表皮的基因差别重叠对这些发展。这些结果进一步增强的形象同时EoE中上皮屏障功能的调节机制。IL-13被假定是一个关键分子EoE司机,所有关键多数EoE转录组同样诱导上皮屏障损伤。5 - 7有趣的是,patient-derived瀑样刺激与IL-20亚细胞因子调节IL-13受体亚基,IL-4Ra,IL-13Ra1和IL-13Ra2。这表明IL-20亚科增加上皮IL-13敏感度,加强IL-13-mediated EoE的变化。SPINK7, SPINK-type家族的一员,是高纯度的食管上皮和上皮屏障成为一个重要的监管机构内稳态控制激肽释放酶的蛋白水解活性5和其他蛋白酶。13日14减少SPINK7表达在上皮EoE导致protease-protease抑制剂的患者不平衡导致退化的上皮屏障蛋白和促炎细胞因子的生产。13日14尽管IL-13广泛调节oesophagus-specific基因,5个6SPINK7不是由IL-13监管。13值得注意的是,SPINK7表达下调在patient-derived瀑样刺激与IL-20亚细胞因子。因此,我们建议特定IL-20 subfamily-mediated影响食管上皮,这位置IL-20亚科的上游SPINK7和IL-13-mediated一起变化。

总之,我们的研究使用体外和体内模型可以建立一个ERK1/2-dependent关系IL-20亚科和食管上皮EoE的上下文。然而,具体针对IL-19之前,IL-20和IL-24及其信号通路可以被认为是在EoE恢复上皮完整性,免疫细胞之间的复杂的相互作用,IL-20细胞因子和食管上皮细胞需要巩固进一步转化和临床研究。识别可能的免疫系统之间的接口和食管上皮细胞解剖免疫反应的关键负责开发EoE和确定治疗新靶点。

数据可用性声明

伦理语句

病人同意出版

伦理批准

在得到书面知情同意后,纳入本研究的患者。瑞士西北部和中部的道德委员会批准了这项研究协议(道德协议EKBB 2019 - 00273)。

确认

我们感谢基因组学工具巴塞尔,环境系统科学,苏黎世联邦理工学院,帮助与RNA序列(RNA-seq)和单细胞RNA-seq和蛋白质组学工具巴塞尔大学生物与质谱分析巴塞尔协议帮助。我们也感谢DBM组织学核心设施,巴塞尔大学,支持和执行)和免疫组织化学染色。我们进一步感谢DBM显微镜的核心设备,成像和QuPath分析巴塞尔大学的支持。计算进行sciCORE (http://scicore.unibas.ch/巴塞尔大学的)科学计算中心。瑞士国家科学基金会(SNSF)授予310030 _175548日本JHN资助出版的手稿没有限制。SNSF MD博士奖学金323530 _183981 TK的支持。SNSF格兰特32003 b_204751/1支持瑞士EoE队列研究集团。

引用

↵
2. HruzP,
3. Straumann一个,
4. 商量之后C,等
。不断升级的嗜酸性食管炎的发生率:未来20年,瑞士Olten县以人群为基础的研究。J过敏Immunol2011年;128年:1349年- - - - - -50。doi: 10.1016 / j.jaci.2011.09.013pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22019091
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. Dellon西文,
3. LiacourasCA,
4. Molina-InfanteJ,等
。更新的国际共识为嗜酸性食管炎诊断标准:《会议达成一致。胃肠病学2018年;155年:1022年- - - - - -33。doi: 10.1053 / j.gastro.2018.07.009pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30009819
OpenUrl PubMed
↵
2. Straumann一个,
3. 鲍尔米,
4. 费舍尔B,等
。特发性嗜酸性食管炎与T (H) 2型过敏炎症反应。J过敏Immunol2001年;108年:954年- - - - - -61年。doi: 10.1067 / mai.2001.119917pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11742273
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. 西蒙D,
3. Cianferoni一个,
4. SpergelJM,等
。嗜酸性食管炎的特点是non-IgE-mediated食物过敏症。过敏2016年;71年:611年- - - - - -20.。doi: 10.1111 / all.12846pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26799684
OpenUrl PubMed
↵
2. Rochman米,
3. 特拉弗斯J,
4. 奇迹CE,等
。深刻的损失在嗜酸性食管炎患者食管组织分化。J过敏Immunol2017年;140年:738年- - - - - -49。doi: 10.1016 / j.jaci.2016.11.042pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28104354
OpenUrl PubMed
↵
2. KcK,
3. 罗斯伯格我,
4. 谢里尔JD
。体外模型研究食管上皮分化和过敏炎症反应识别角蛋白参与嗜酸性食管炎。《公共科学图书馆•综合》2015年;10:e0127755。doi: 10.1371 / journal.pone.0127755pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26039063
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 谢里尔JD,
3. KcK,
4. 吴D,等
。Desmoglein-1调节食管上皮屏障功能和免疫反应在嗜酸性食管炎。粘膜Immunol2014年;7:718年- - - - - -29日。doi: 10.1038 / mi.2013.90pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24220297
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. 布兰查德C,
3. 爱车新兴市场,
4. BurwinkelK,等
。协调互动IL-13集群和上皮分化基因在嗜酸性食管炎。J Immunol2010年;184年:4033年- - - - - -41。doi: 10.4049 / jimmunol.0903069pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20208004
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. Kottyan信用证,
3. 戴维斯英国石油公司,
4. 谢里尔JD,等
。全基因组关联分析嗜酸性食管炎提供洞察这个变应性疾病的组织特异性。Nat麝猫2014年;46:895年- - - - - -900年。doi: 10.1038 / ng.3033pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25017104
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. Esparza-GordilloJ,
3. 垂直焊缝年代,
4. Folster-HolstR,等
。11号染色体上常见变体问题与过敏性皮肤炎有关。Nat麝猫2009年;41:596年- - - - - -601年。doi: 10.1038 / ng.347pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19349984
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. 西蒙D,
3. 页面B,
4. 沃格尔米,等
。异常上皮屏障的证据活跃,未经处理和corticosteroid-treated嗜酸性食管炎。过敏2018年;73年:239年- - - - - -47。doi: 10.1111 / all.13244pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28712126
OpenUrl PubMed
↵
2. Katzka达,
3. TadiR,
4. SmyrkTC,等
。局部类固醇的影响在食管上皮细胞紧密连接蛋白和海绵状结构的嗜酸性食管炎患者。中国新药杂志2014年;12:1824年- - - - - -9。doi: 10.1016 / j.cgh.2014.02.039pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24681080
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. AzouzNP,
3. Ynga-Durand马,
4. 考德威尔JM,等
。的antiprotease SPINK7作为食管上皮炎症反应的抑制检查点。Sci Transl地中海2018年;10:eaap9736。doi: 10.1126 / scitranslmed.aap9736pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29875205
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. AzouzNP,
3. Klingler我,
4. PathreP,等
。激肽释放酶的功能作用5和proteinase-activated受体2在嗜酸性食管炎。Sci Transl地中海2020年;12:eaaz7773。doi: 10.1126 / scitranslmed.aaz7773pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32461336
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. 布隆伯格H,
3. 康克林D,
4. 徐WF,等
。白介素20:发现、受体识别,在表皮的功能和作用。细胞2001年;104年:9- - - - - -19。doi: 10.1016 / s0092 - 8674 (01) 00187 - 8pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11163236
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. Dumoutierl,
3. LeemansC,
4. 勒D,等
。前沿:统计激活IL-19, IL-20和mda-7 IL-20受体复合物的两种类型。J Immunol2001年;167年:3545年- - - - - -9。doi: 10.4049 / jimmunol.167.7.3545pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11564763
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. SaSM,
3. 瓦尔迪兹巴勒斯坦权力机构,
4. 吴J,等
。的影响IL-20亚细胞因子重组人类表皮建议潜在的角色在银屑病皮肤天生的防御和致病性适应性免疫。J Immunol2007年;178年:2229年- - - - - -40。doi: 10.4049 / jimmunol.178.4.2229pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17277128
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. MitamuraY,
3. Nunomura年代,
4. NanriY,等
。IL-13 / periostin / IL-24途径导致过敏的皮肤表皮屏障功能障碍炎症。过敏2018年;73年:1881年- - - - - -91年。doi: 10.1111 / all.13437pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29528494
OpenUrl PubMed
↵
2. 廖S-C,
3. 程Y-C,
4. 王Y-C,等
。Il-19 Th2细胞因子诱导上调哮喘病人。J Immunol2004年;173年:6712年- - - - - -8。doi: 10.4049 / jimmunol.173.11.6712pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15557163
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. 龚W,
3. 王X,
4. 张Y,等
。Interleukin-20促进哮喘气道重塑。炎症2014年;37:2099年- - - - - -105年。doi: 10.1007 / s10753 - 014 - 9944 - 8pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25028099
OpenUrl PubMed
↵
2. 陈小,
3. 布鲁门夏恩W,
4. 墨菲E,等
。通过TNF Il-23刺激表皮增生,IL-20R2-dependent对银屑病发病机制的影响。J Exp地中海2006年;203年:2577年- - - - - -87年。doi: 10.1084 / jem.20060244pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17074928
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. 他米,
3. 梁P
。Il-24转基因老鼠:体内的证据IL-20重叠功能,il - 22生成,Il-24表皮。J Immunol2010年;184年:1793年- - - - - -8。doi: 10.4049 / jimmunol.0901829pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20061404
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. KasagiY,
3. Chandramouleeswaran点,
4. 惠兰卡,等
。食管瀑样系统显示功能等级之间的相互作用和细胞因子在反应性上皮变化。细胞摩尔杂志2018年;5:333年- - - - - -52。doi: 10.1016 / j.jcmgh.2017.12.013pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29552622
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. KaymakT,
3. 大家的JH,
4. 面粉糊J
。研究转录组的影响IL-20食管上皮细胞因子亚科。基因表达综合,2021年。可用:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE181261
↵
2. KaymakT,
3. 大家的JH,
4. 施密特一个
。异常IL-20亚科信号扰乱上皮屏障功能嗜酸性食管炎。蛋白质组学识别数据库。在新闻2022年。
↵
2. 罗斯伯格我,
3. 谢里尔JD
。全基因组表达的分析研究食管上皮分化的体外模型。基因表达综合,2019年。可用:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE65335
↵
2. 罗斯伯格我,
3. AzouzNP
。SPINK7转录组。基因表达综合,2021年。可用:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE103356
↵
2. 谢里尔JD,
3. 罗斯伯格我
。分析和扩张的嗜酸性食管炎由RNA转录组测序。基因表达综合,2019年。可用:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE58640
↵
2. 谢长廷涂,
3. 蔡碳碳,
4. 吴CHH,等
。上皮蛋白抗原和食物过敏。中国Exp过敏2003年;33:1067年- - - - - -75年。doi: 10.1046 / j.1365-2222.2003.01724.xpmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12911780
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 缺乏G,
3. 福克斯D,
4. NorthstoneK,等
。与花生过敏的发展相关的因素的童年。N拉米夫地中海2003年;348年:977年- - - - - -85年。doi: 10.1056 / NEJMoa013536pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12637607
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. 罗斯伯格我
。分子、基因和细胞治疗嗜酸性食管炎基地。胃肠病学2015年;148年:1143年- - - - - -57。doi: 10.1053 / j.gastro.2015.02.002pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25666870
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. Noti米,
3. Wojno美国东部时间,
4. 金废话,等
。胸腺基质lymphopoietin-elicited嗜碱细胞反应促进嗜酸性食管炎。Nat地中海2013年;19:1005年- - - - - -13。doi: 10.1038 / nm.3281pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23872715
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. KaymakT,
3. 大家的JH,
4. 面粉糊J
。scRNA-Seq分析影响IL20RB淘汰赛食管免疫细胞的嗜酸性食管炎(EoE)小鼠模型。基因表达综合,2021年。可用:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE190482
↵
2. 昆兹年代,
3. WolkK,
4. 威特E,等
。白介素(IL) -19年,IL-20 IL-24是由作用于角质细胞和不同于古典ILs。Exp北京医学2006年;15:991年- - - - - -1004年。doi: 10.1111 / j.1600-0625.2006.00516.xpmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17083366
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. 邓恩JLM,
3. 考德威尔JM,
4. Ballaban一个,等
。嗜酸性粒细胞和食管上皮细胞之间的双向相声调节炎症和重塑过程。粘膜Immunol2021年;14:1133年- - - - - -43。doi: 10.1038 / s41385 - 021 - 00400 - ypmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/33972688
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 温T,
3. AronowBJ,
4. RochmanY,等
。单细胞RNA序列识别炎性组织中T细胞嗜酸性食管炎。中国投资2019年;129年:2014年- - - - - -28。doi: 10.1172 / JCI125917pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30958799
OpenUrl PubMed
↵
2. 西蒙D,
3. 西蒙H-U
。皮肤屏障的关系分解和嗜酸性食管炎。J过敏Immunol2020年;145年:90年- - - - - -2。doi: 10.1016 / j.jaci.2019.11.005pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31738992
OpenUrl PubMed
↵
2. Kottyan信用证,
3. Trimarchi国会议员,
4. 陆X,等
。复制和荟萃分析提名大量嗜酸性食管炎风险基因。J过敏Immunol2021年;147年:255年- - - - - -66年。doi: 10.1016 / j.jaci.2020.10.018pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/33446330
OpenUrl PubMed
↵
2. SleimanPMA,
3. 王马丁,
4. Cianferoni一个,等
。Gwas嗜酸性食管炎位点识别四个小说。Nat Commun2014年;5:5593年。doi: 10.1038 / ncomms6593pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25407941
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 西蒙D,
3. Radonjic-Hosli年代,
4. Straumann一个,等
。活跃的嗜酸性食管炎的特点是上皮屏障缺陷和嗜酸性粒细胞胞外陷阱的形成。过敏2015年;70年:443年- - - - - -52。doi: 10.1111 / all.12570pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25620273
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 许bxcy,
3. 亨利J,
4. 雷蒙德很,等
。人类filaggrin-2 Deimination促进其蛋白质水解calpain 1。J临床生物化学2011年;286年:23222年- - - - - -33。doi: 10.1074 / jbc.M110.197400pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21531719
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. 帕尔默中央社,
3. 欧文广告,
4. Terron-Kwiatkowski一个,等
。常见的表皮屏障功能丧失变异蛋白过敏性皮肤炎的栏目是主要的诱发因素。Nat麝猫2006年;38:441年- - - - - -6。doi: 10.1038 / ng1767pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16550169
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. 肖米,
3. 张W,
4. 刘W,等
。骨细胞调节中性粒细胞通过IL-19发展:一个强有力的细胞因子治疗嗜中性白血球减少症。血2021年;137年:3533年- - - - - -47。doi: 10.1182 / blood.2020007731pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/33684929
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 庄WP,
3. Mattapallil乔丹,
4. RaychaudhuriK,等
。细胞因子IL-17A限制Th17致病性通过负反馈循环由自分泌IL-24的感应。免疫力2020年;53:384年- - - - - -97年。doi: 10.1016 / j.immuni.2020.06.022pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32673565
OpenUrl PubMed
↵
2. PickertG,
3. NeufertC,
4. Leppkes米,等
。Stat3链接il - 22生成信号在肠道上皮细胞粘膜伤口愈合。J Exp地中海2009年;206年:1465年- - - - - -72年。doi: 10.1084 / jem.20082683pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19564350
OpenUrl 文摘/免费的全文
↵
2. BollrathJ,
3. PhesseTJ,
4. 冯Burstin弗吉尼亚州,等
。Gp130-Mediated STAT3在肠上皮细胞激活调节细胞生存和细胞循环在colitis-associated肿瘤发生发展。癌症细胞2009年;15:91年- - - - - -102年。doi: 10.1016 / j.ccr.2009.01.002pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19185844
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. Grivennikov年代,
3. 卡琳E,
4. TerzicJ,等
。il - 6和STAT3肠道上皮细胞的生存和发展所需colitis-associated癌症。癌症细胞2009年;15:103年- - - - - -13。doi: 10.1016 / j.ccr.2009.01.001pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19185845
OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
↵
2. SandbornWJ,
3. 苏C,
4. 金沙是,等
。Tofacitinib诱导和维持治疗溃疡性结肠炎。N拉米夫地中海2017年;376年:1723年- - - - - -36。doi: 10.1056 / NEJMoa1606910pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28467869
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 马C,
3. 李JK,
4. 密特拉基于“增大化现实”技术,等
。系统回顾和荟萃分析:口服Janus激酶抑制剂的临床疗效和安全性为炎症性肠病。食物药物杂志2019年;50:5- - - - - -23。doi: 10.1111 / apt.15297pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31119766
OpenUrl PubMed
↵
2. 程E,
3. 张X,
4. 威尔逊KS,等
。JAK-STAT6通路抑制剂阻止eotaxin-3分泌上皮细胞和成纤维细胞嗜酸性粒细胞食管患者:承诺剂来改善炎症和防止EoE纤维化。《公共科学图书馆•综合》2016年;11:e0157376。doi: 10.1371 / journal.pone.0157376pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27310888
OpenUrl PubMed
↵
2. 棕褐色问,
3. 杨H,
4. 刘E,等
。P38 Erk / MAPK信号通路参与栏目的规定和involucrin IL - 17所示。摩尔地中海代表2017年;16:8863年- - - - - -7。doi: 10.3892 / mmr.2017.7689pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28990053
OpenUrl PubMed
↵
2. Ryuw i,
3. 李H,
4. 英国宇航系统公司HC,等
。由诱导Il-33丝相关蛋白表达下调STAT3和人类角质细胞ERK的磷酸化。北京医学科学2016年;82年:131年- - - - - -4。doi: 10.1016 / j.jdermsci.2016.01.011pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26867960
OpenUrl CrossRef PubMed
↵
2. 谢里尔JD,
3. KiranKC,
4. 布兰查德C,等
。分析和扩张的嗜酸性食管炎由RNA转录组测序。基因Immun2014年;15:361年- - - - - -9。doi: 10.1038 / gene.2014.27pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24920534
OpenUrl CrossRef PubMed

补充材料

补充数据
仅这个web文件已经由英国医学杂志出版集团从一个电子文件提供的作者(年代)和没有对内容进行编辑。

数据补充1

脚注

合作者瑞士EoE队列研究集团:帕特里克Aepli(胃肠病学和肝脏病学,分工Kantonsspital紫花苜蓿),吕克·比德尔曼,菲利普称亚历克斯Straumann(胃肠病学和肝脏病学,苏黎世大学医院),annet因特网(胃肠病学和肝脏病学,分工Kantonsspital圣加仑),托马斯•Greuter凯瑟琳更理智,阿兰•M Schoepfer(胃肠病学和肝脏病学,沃德人大学医疗中心和洛桑大学),帕斯卡Juillerat(胃肠病学和肝脏病学,分工Inselspital /伯尔尼大学医院),彼得Netzer (GastroZentrum Netzer, Lindenhofspital,伯尔尼),Jean-Benoit Rossel, Ekaterina Safroneeva(伯尔尼大学社会与预防医学研究所),达格玛西蒙(皮肤病,Inselspital /伯尔尼大学医院),Hans-Uwe西蒙(伯尔尼大学药理学研究所)。
贡献者TK、BK PW和HM进行实验。小进行转录组和蛋白质组学数据的生物信息学分析。FO提供了Il20R2^−−/老鼠。SN支持我们在建立一个协议生成瀑样源于食管,和MN帮助我们建立实验嗜酸性食管炎(EoE)小鼠模型。TK, AG)、PH值和日本JHN招募EoE患者。TK和日本JHN设计研究,写论文。日本JHN构思理念和研究的担保人。作者讨论了所有数据和阅读和批准了手稿。
资金这项研究是由SNSF(格兰特数字310030 _175548,32003 b_204751/1和323530 _183981)。
相互竞争的利益没有宣布。
病人和公众参与病人和/或公众没有参与设计、实施、报告或传播计划的研究。
出处和同行评议不是委托;外部同行评议。
补充材料此内容已由作者(年代)。尚未审查由BMJ出版集团有限公司(BMJ)和可能没有被同行评议。任何意见或建议讨论仅代表作者(年代)和不了BMJ的支持。和责任起源于BMJ概不负责任何依赖的内容。内容包括任何翻译材料,BMJ并不保证翻译的准确性和可靠性(包括但不限于当地法规、临床指南,术语,药物名称和药物剂量),和不负责任何错误或遗漏引起的翻译和改编或否则。

主菜单

文摘

数据可用性声明

来自Altmetric.com的统计