过敏性哮喘及其他复杂的慢性肺部疾病，如慢性阻塞性肺疾病和慢性支气管炎，均以气道阻塞和肺部炎症性病理改变为特征。尽管已发现许多基因座与哮喘相关，但由于遗传变异与环境因素以及其他基因之间存在复杂且依赖背景的相互作用，很少有结果能够被重复验证（1）。因此，确定肺部炎症中的关键遗传和致病因素一直很困难。
基于人类研究被认为重要的候选基因，已在小鼠模型中进行了基因修饰以理解疾病机制。然而，这些基因中的大多数似乎更多地与基本生理调节相关，而非致病过程本身；并且人源化基因在小鼠模型中的生理调控方式可能与在人类中不同。另一种替代方法是使用近交系实验动物（其疾病和生物学途径与人类相似）进行遗传分析。通过使用近交系株的遗传分离杂交，然后对后代进行数量性状表型分析，再结合遗传图谱定位，可以鉴定出主要的相关基因座（2）。通过定位克隆被鉴定的基因座是Ncf1基因中一个导致氨基酸替换的单核苷酸变异（3）。随后，人类Ncf1基因中的一个单核苷酸多态性（SNP）以及小鼠中Ncf1基因的自发突变被证明与系统性红斑狼疮显著相关；Ncf1变异也可能在许多其他炎症性疾病（如类风湿性关节炎、多发性硬化和银屑病）中发挥关键作用（4–9）。对这一新发现通路的进一步研究，为未来人类免疫疾病的研究提供了富有成效的方向。
在本研究中，我们利用胶原诱导性关节炎（CIA）和实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）作为炎症性疾病模型，对B10.RIII与RIIIS/J小鼠之间的遗传分离互交系中鉴定出的另一个主要基因座进行了研究。通过这些杂交，我们定位了位于小鼠3号和15号染色体上的Eae3/Cia5和Eae2基因座（10, 11）。此外，通过对Eae3/Cia5和Eae2双同源基因小鼠的部分高级互交，对原始基因座进行了精细定位，并在3号染色体上Cia22基因座内鉴定出一个2 Mb大小的源自RIIIS/J的纯合子片段，该片段包含一个几丁质酶样基因簇（12）。随后对该几丁质酶基因簇中选定基因的微阵列分析表明，Ym1是主要差异表达的候选基因（13）。
Ym1 [几丁质酶样蛋白3 (Chil3)] 是几丁质酶样蛋白（CLPs）家族的一员，但最初被鉴定为一种嗜酸性粒细胞趋化因子，在感染组织寄生虫和胃肠道线虫寄生虫的小鼠中被强烈诱导表达（14）。它也被认为是替代性激活巨噬细胞（AAMs）的一个标志物（15），尽管Ym1对巨噬细胞极化的潜在功能作用尚未被阐明。最近一项研究报道，Ym1/2促进了由白细胞介素-17（IL-17）介导的中性粒细胞增多，并参与小鼠的线虫杀伤和宿主损伤（16）。也有研究提示Ym1可诱导少突胶质细胞生成，而沉默Ym1会加重EAE的严重程度（17）。此外，Ym1/2通过抑制小鼠的12/15(S)-脂氧合酶，促进TH2（2型辅助T细胞）细胞因子的表达，从而参与调节过敏性炎症（18）。Ym1+Ly6Chi单核细胞已被证明与炎症消退和组织愈合相关（19）。由此可见，缺乏几丁质酶活性的Ym1具有重要但多样化的功能；然而，至今关于Ym1在肺部炎症等复杂疾病中的确切作用仍缺乏定论。
在本研究中，我们通过定位克隆鉴定了Ym1的多态性，并构建了一种携带RIIIS/J来源单倍型的同源基因小鼠品系，该单倍型导致Ym1表达降低；这些发现为进一步研究Ym1的调控及其在免疫反应中的作用提供了机会。我们证明，由于Ym1基因启动子区域突变导致的表达缺失，可缓解肺部炎症并促进巨噬细胞的替代性激活。因此，Ym1基因含有一个通过定位克隆鉴定的遗传多态性，这为免疫系统和炎症性疾病的发病机制提供了新的见解。
Ym1缺陷小鼠对甘露聚糖诱导的关节炎具有保护作用，且该作用依赖于巨噬细胞：
图2. 在同源基因小鼠中，Ym1缺陷通过巨噬细胞保护小鼠免受甘露聚糖诱导的关节炎。
(A) 在B10.RIII和BR.Ym1Δ同源基因小鼠（每组n=11至18只）中，于第0天静脉注射四种单克隆抗体，并于第5天给予LPS（25 μg）或甘露聚糖（2 mg）加强刺激，以诱导胶原抗体诱导性关节炎（CAIA）。对关节炎严重程度进行评分。BR.Ncf1和BR.Ncf1.Ym1Δ小鼠（每组n=6只）经鼻内给予20 mg甘露聚糖，以诱导银屑病和慢性关节炎。
(B) 后爪的关节炎关节表型和银屑病样皮肤病变。图片来源：朱文华，西安交通大学健康科学中心。
(C) 对关节炎和银屑病的严重程度进行评分。对两品系小鼠至第28天的关节炎评分曲线下面积进行统计学分析（*P < 0.05）。
(D) 对BR.Ncf1*小鼠（每组n=6只）经鼻内给予氯膦酸二钠脂质体（CL-lipo）或PBS脂质体（PBS-lipo）以清除巨噬细胞。两天后，经鼻内给予甘露聚糖以诱导关节炎。
(E) BR.Ncf1和BR.Ncf1.Ym1Δ小鼠（每组n=7只）经鼻内给予甘露聚糖，并同时给予或不给予Ym1蛋白补充，以诱导关节炎。使用宏观评分系统对疾病严重程度进行评分。所有数值均以均值±标准误（SEM）表示。*P < 0.05。
论文信息：
论文题目：Natural polymorphism of Ym1 regulates pneumonitis through alternative activation of macrophages
期刊名称：Science Advances
时间期卷：Vol 6, Issue43(2020)
在线时间：2020年10月21日
DOI: 10.1126/sciadv.aba9337
产品信息：
货号：CP-005-005
规格：5ml+5ml
品牌：Liposoma
产地：荷兰
名称：Clodronate Liposomes&Control Liposomes
办事处：靶点科技
Clodronate Liposomes氯膦酸盐脂质体清除肺炎模型小鼠体内肺泡巨噬细胞。荷兰Liposoma巨噬细胞清除剂ClodronateLiposomes见刊于Science Advances：Ym1的自然多态性通过巨噬细胞的替代性激活来调节肺炎。
Liposoma巨噬细胞清除剂Clodronate Liposomes氯膦酸二钠脂质体清除巨噬细胞的材料和方法：
In vivo macrophage depletion
Mice with Ncf1 mutation were administrated intranasally with 20 mg of mannan to induce psoriasis and PsA (24) and were scored daily for arthritis severity using the same scoring system as mentioned above. The severity of the psoriasis-like skin manifestations was monitored on a 15-score system, in which ears or each paw was evaluated by a scale ranging from 1 to 3 (1, weak skin peeling; 2, moderate skin peeling; and 3, heavy skin peeling with some hair loss) (24). For the in vivo macrophage depletion experiment, 50 μl of clodronate-liposome or control PBS-liposome (Liposoma BV, The Netherlands) was administrated intranasally to mice 2 days before arthritis induction. The depletion efficiency was assessed by flow cytometry analysis. For the in vivo Ym1 protein supplement experiment, mice were intranasally administrated with mannan to induce arthritis at day 0, and recombinant Ym1 protein (1 μg per mouse; Sino Biological Inc.) was treated intranasally at days 0, 2, and 4 after arthritis induction.
巨噬细胞清除材料和方法文献截图：Ym1的自然多态性通过巨噬细胞的替代性激活来调节肺炎
