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结果： 作者首次在哮喘患者的气道活检中检测到HDAC10的表达（表S1）。与正常对照组相比，哮喘患者的气道活检中HDAC10的表达水平较高（图1A-B）。通过M2巨噬细胞标记物CD206的共免疫染色，作者发现HDAC10主要定位在M2巨噬细胞中（图1C-D）。接下来，作者使用定量RT-PCR（qRT-PCR）检测了人类正常和哮喘外周血单个核细胞（PBMCs）中HDAC10的表达（表S2）。与正常对照组相比，哮喘患者中HDAC10的水平也显著增加（图1E）。
Hdac10缺陷保护小鼠免受过敏原引起的气道炎症的影响为了解HDAC10在过敏性气道炎症中的功能，作者生成了巨噬细胞特异性Hdac10敲除的小鼠（Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠）及其同胞（Hdac10 fl/fl 小鼠）（图 （图2A））。所有小鼠均进行了PCR基因分型（图 （图2B））。通过Western blotting和qRT-PCR验证了骨髓巨噬细胞中HDAC10的缺失（图 （图2C-E））。使用免疫荧光染色观察到Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠肺部切片中HDAC10与巨噬细胞的共定位缺失（图 （图2F-G））。根据气喘模型，Hdac10 fl/fl -LysMCre和Hdac10 fl/fl 小鼠暴露于变应原（图 图1F）。HDM/LPS暴露的Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠的血红蛋白和伊红染色、周期酸-舒夫染色和周围支气管三色染色减少（图 （图2H-K））。变应原暴露的Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠的支气管肺泡灌洗液（BALF）中的总炎症细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞减少（图 （图2L-M））。Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠的肺组织和BALF中CXCL1和CXCL2的mRNA和蛋白表达较Hdac10 fl/fl 小鼠暴露于过敏原时较低（图S2A-F）。与这些发现一致，HDAC10缺乏抑制了过敏原诱导的BMDMs中CXCL1和CXCL2的产生（图S2G-H）。综上所述，作者的数据支持Hdac10缺乏在巨噬细胞中保护小鼠免受过敏原诱导的气道炎症的作用。
上述结果促使作者进一步探索HDAC10在哮喘期间气道炎症过程中对M2巨噬细胞极化的精确作用。流式细胞术显示，Hdac10-LysMCre小鼠肺部M2巨噬细胞（F4/80 CD206）的比例低于Hdac10小鼠在变应原暴露后（图3A-B）。一致地，免疫印迹显示，M2标记物Arg1在Hdac10-LysMCre小鼠中较Hdac10小鼠减少（图3C-D）。此外，M2标记物Arg1、Fizz1和Ym1显示了类似的结果（图3E-G）。
鉴于PI3K/Akt信号在IL-4或IL-13诱导的巨噬细胞M2极化中所扮演的重要角色 17 18 ，作者首先评估了哮喘患者和小鼠中PI3K/Akt信号的表达。磷酸化P85（p-P85）和p-Akt的表达在哮喘患者和小鼠中上调（图 图4A-F）。作者进一步发现，与IL-4刺激诱导的Hdac10 fl/fl BMDMs相比，Hdac10 fl/fl -LysMCre BMDMs中的p-P85、p-Akt和Akt下游效应子p-mTOR的水平降低（图 图4G，图S4A-D）。
Hdac10缺乏抑制STAT3以抑制M2巨噬细胞程序据报道，PI3K/AKT通路在STAT3激活中起到上游参与者的作用 19 。STAT3在免疫细胞（如T细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细胞）的激活中发挥重要作用，并对哮喘的发展起到贡献 20 。因此，作者推测Hdac10缺陷是否通过STAT3激活来减弱巨噬细胞M2程序。作者首先比较了过敏原刺激后Hdac10 fl/fl 和Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠肺组织中STAT3的表达。免疫组织化学染色显示，与过敏原暴露的Hdac10 fl/fl 小鼠相比，Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠的肺组织中STAT3的表达显著降低（图 （图5A-B）5A-B）。与此结果一致，过敏原诱导后Hdac10 fl/fl 小鼠肺组织中的p-STAT3和STAT3蛋白水平明显低于Hdac10 fl/fl -LysMCre小鼠（图 （图5C-E）5C-E）。作者进一步发现，通过F4/80染色，STAT3主要定位于小鼠肺组织中浸润的巨噬细胞（图 （图5F-G）5F-G）。此外，过敏原诱导的Hdac10 fl/fl BMDMs中p-STAT3和STAT3表达明显增加，但在过敏原诱导的Hdac10 fl/fl -LysMCre BMDMs中显著减少（图 （图5H-L））。此外，作者表达了STAT3-TA-luc融合蛋白来评估STAT3的转录激活活性。STAT3的活性在过敏原诱导的Hdac10 fl/fl BMDMs中显著增强，而在过敏原诱导的Hdac10 fl/fl -LysMCre BMDMs中减弱（图 （图5M）。
HDAC10直接与STAT3相互作用，并针对STAT3进行去乙酰化处理为了研究HDAC10在哮喘中调节STAT3的机制，作者完成了一系列实验。免疫荧光分析表明，HDAC10和STAT3在THP1细胞的细胞核和细胞质中均有表达，但主要位于细胞核（图7A）。为了确定HDAC10和STAT3是否存在物理相互作用，进行了共免疫沉淀（Co-IP）分析。结果显示HDAC10和STAT3相互共免疫沉淀，并且变应原能够上调HDAC10和STAT3的复合物（图7B-C）。作者进一步确定了HDAC10是否能够与外源性STAT3相互作用。在THP1细胞中观察到外源性HDAC10和STAT3的复合物（图7D-E）。此外，通过谷胱甘肽S-转移酶（GST）拉下实验证实了HDAC10和STAT3的直接相互作用（图7F）。
作者的数据表明，HDAC10抑制可能是治疗哮喘的有价值的方法。因此，作者使用分子对接筛选策略在方法中描述的方法来鉴定HDAC10抑制剂。5种分子的对接得分以及HDAC10结构和其他基本信息在表S3中显示。为了进一步筛选具有良好靶点抑制活性的化合物，作者使用HDAC10的蛋白质结构作为与化合物丹酚酸B（SAB）进行精细分子对接的靶点。SAB是丹参的主要活性成分之一，具有抗炎作用，并对心血管疾病、癌症和肝纤维化有益 21 - 23 。对HDAC10和SAB之间的相互作用进行了详细分析。化合物SAB与HDAC10的相互作用图（图S4I）和三维结合模式图（图S4J）显示，该化合物与Gly-145、Asp-174、Arg-198、Glu-276、Pro-273、Glu-274形成氢键相互作用，表明它们紧密结合。
总结 总之，作者已经表明 HDAC10 在巨噬细胞中高度表达，并且 Hdac10 缺乏通过 PI3K/Akt 信号通路保护小鼠免受变应原诱导的气道炎症的影响。作者推测 HDAC10 直接与 STAT3 相互作用，并以去乙酰化的方式靶向 STAT3 以增强 M2 程序。此外，HDAC10 抑制剂治疗减轻了过敏性气道炎症。这些数据揭示了表观遗传调节因子与巨噬细胞 M2 程序中 STAT3 的关系，并为治疗哮喘气道炎症的潜在策略提供了重要线索。
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