In response to tissue injury, changes in the extracellular matrix (ECM) can directly affect the inflammatory response and contribute to disease progression or resolution. During inflammation, the glycosaminoglycan hyaluronan (HA) becomes modified by tumor necrosis factor stimulated gene-6 (TSG6). TSG6 covalently transfers heavy chain (HC) proteins from inter-α-trypsin inhibitor (IαI) to HA in a transesterification reaction and is to date is the only known HC-transferase. By modifying the HA matrix, TSG6 generates HC:HA complexes that are implicated in mediating both protective and pathological responses. Inflammatory bowel disease (IBD) is a lifelong chronic disorder with well-described remodeling of the ECM and increased mononuclear leukocyte influx into the intestinal mucosa. Deposition of HC:HA matrices is an early event in inflamed gut tissue that precedes and promotes leukocyte infiltration. However, the mechanisms by which TSG6 contributes to intestinal inflammation are not well understood. The aim of our study was to understand how the TSG6 and its enzymatic activity contributes to the inflammatory response in colitis. Our findings indicate that inflamed tissues of IBD patients show an elevated level of TSG6 and increased HC deposition and that levels of HA strongly associate with TSG6 levels in patient colon tissue specimens. Additionally, we observed that mice lacking TSG6 are more vulnerable to acute colitis and exhibit an aggravated macrophage-associated mucosal immune response characterized by elevated pro-inflammatory cytokines and chemokines and diminished anti-inflammatory mediators including IL-10. Surprisingly, along with significantly increased levels of inflammation in the absence of TSG6, tissue HA levels in mice were found to be significantly reduced and disorganized, absent of typical “HA-cable” structures. Inhibition of TSG6 HC-transferase activity leads to a loss of cell surface HA and leukocyte adhesion, indicating that the enzymatic functions of TSG6 are a major contributor to stability of the HA ECM during inflammation. Finally, using biochemically generated HC:HA matrices derived by TSG6, we show that HC:HA complexes can attenuate the inflammatory response of activated monocytes. In conclusion, our data suggests that TSG6 exerts a tissue-protective, anti-inflammatory effect via the generation of HC:HA complexes that become dysregulated in IBD.

针对组织损伤，细胞外基质 (ECM) 的变化可直接影响炎症反应，并有助于疾病进展或消退。在炎症过程中，糖胺聚糖透明质酸 (HA) 会被肿瘤坏死因子刺激基因 6 (TSG6) 修饰。TSG6 在酯交换反应中将重链 (HC) 蛋白从间 α-胰蛋白酶抑制剂 (IαI) 共价转移至 HA，是迄今为止唯一已知的 HC 转移酶。通过修改 HA 基质，TSG6 生成 HC:HA 复合物，该复合物参与介导保护性和病理性反应。炎症性肠病 (IBD) 是一种终生慢性疾病，具有明显的 ECM 重塑和单核白细胞流入肠粘膜的增加。HC沉积：HA 基质是发炎肠道组织中的一个早期事件，先于并促进白细胞浸润。然而，TSG6 导致肠道炎症的机制尚不清楚。我们研究的目的是了解 TSG6 及其酶活性如何促进结肠炎的炎症反应。我们的研究结果表明，IBD 患者的发炎组织表现出 TSG6 水平升高和 HC 沉积增加，并且 HA 水平与患者结肠组织标本中的 TSG6 水平密切相关。此外，我们观察到缺乏 TSG6 的小鼠更容易患急性结肠炎，并表现出巨噬细胞相关的粘膜免疫反应加剧，其特征是促炎细胞因子和趋化因子升高，以及包括 IL-10 在内的抗炎介质减少。出奇，随着缺乏 TSG6 的情况下炎症水平显着增加，小鼠的组织 HA 水平显着降低且混乱，不存在典型的“HA 电缆”结构。抑制 TSG6 HC 转移酶活性会导致细胞表面 HA 和白细胞粘附的丧失，表明 TSG6 的酶功能是炎症期间 HA ECM 稳定性的主要贡献者。最后，使用由 TSG6 衍生的生化生成的 HC:HA 基质，我们表明 HC:HA 复合物可以减弱活化单核细胞的炎症反应。总之，我们的数据表明，TSG6 通过生成在 IBD 中失调的 HC:HA 复合物来发挥组织保护、抗炎作用。小鼠体内的组织 HA 水平显着降低且混乱，不存在典型的“HA 电缆”结构。抑制 TSG6 HC 转移酶活性会导致细胞表面 HA 和白细胞粘附的丧失，表明 TSG6 的酶功能是炎症期间 HA ECM 稳定性的主要贡献者。最后，使用由 TSG6 衍生的生化生成的 HC:HA 基质，我们表明 HC:HA 复合物可以减弱活化单核细胞的炎症反应。总之，我们的数据表明，TSG6 通过生成在 IBD 中失调的 HC:HA 复合物来发挥组织保护、抗炎作用。小鼠体内的组织 HA 水平显着降低且混乱，不存在典型的“HA 电缆”结构。抑制 TSG6 HC 转移酶活性会导致细胞表面 HA 和白细胞粘附的丧失，表明 TSG6 的酶功能是炎症期间 HA ECM 稳定性的主要贡献者。最后，使用由 TSG6 衍生的生化生成的 HC:HA 基质，我们表明 HC:HA 复合物可以减弱活化单核细胞的炎症反应。总之，我们的数据表明，TSG6 通过生成在 IBD 中失调的 HC:HA 复合物来发挥组织保护、抗炎作用。抑制 TSG6 HC 转移酶活性会导致细胞表面 HA 和白细胞粘附的丧失，表明 TSG6 的酶功能是炎症期间 HA ECM 稳定性的主要贡献者。最后，使用由 TSG6 衍生的生化生成的 HC:HA 基质，我们表明 HC:HA 复合物可以减弱活化单核细胞的炎症反应。总之，我们的数据表明，TSG6 通过生成在 IBD 中失调的 HC:HA 复合物来发挥组织保护、抗炎作用。抑制 TSG6 HC 转移酶活性会导致细胞表面 HA 和白细胞粘附的丧失，表明 TSG6 的酶功能是炎症期间 HA ECM 稳定性的主要贡献者。最后，使用由 TSG6 衍生的生化生成的 HC:HA 基质，我们表明 HC:HA 复合物可以减弱活化单核细胞的炎症反应。总之，我们的数据表明，TSG6 通过生成在 IBD 中失调的 HC:HA 复合物来发挥组织保护、抗炎作用。