TNF将稳态胞葬作用转变为裂解性caspase-8依赖性细胞焦亡并促进IL-1β成熟的新机制

在脓毒症和全身炎症反应综合征(SIRS)中，Muendlein等发现TNF通过TIM3介导的中性粒细胞胞葬作用，将巨噬细胞的稳态清除程序重编程为caspase-8依赖性焦亡(efferoptosis)，导致IL-1β成熟释放。该研究揭示了TNF驱动炎症性细胞死亡的新机制，为靶向PS受体治疗脓毒症提供了理论依据。

　　

在免疫稳态中，巨噬细胞通过胞葬作用(efferocytosis)清除凋亡细胞，这一过程通常具有抗炎特性。然而，在脓毒症和全身炎症反应综合征(SIRS)等病理状态下，这种生理过程可能被"劫持"成为加剧炎症的帮凶。肿瘤坏死因子(TNF)作为关键的促炎细胞因子，在脓毒症患者血清中显著升高，但其如何调控胞葬作用的命运转变尚不清楚。这项发表在《Science Immunology》的研究，揭示了TNF通过独特机制将保护性的胞葬作用转变为致命的炎症性细胞死亡过程。

研究人员采用小鼠TNF诱导的SIRS模型和大肠杆菌诱导的脓毒性腹膜炎模型，结合体外共培养实验。关键技术包括：建立TNF诱导的SIRS和细菌感染动物模型；开发基于pHrodo标记和CFSE标记的胞葬作用实时监测系统；运用基因敲除小鼠的骨髓来源巨噬细胞进行机制研究；采用TIM3抗体阻断和PLCγ抑制剂进行干预实验；通过免疫荧光、流式细胞术和免疫印迹等多维度分析细胞死亡机制。

TRIF-dependent responses of infiltrating neutrophils confer vascular permeability and cell death
研究发现TRIF缺陷小鼠在TNF攻击后，肺和肾脏中Ly6G⁺中性粒细胞浸润减少，血管通透性和细胞死亡显著降低。中性粒细胞耗竭可减轻组织损伤，证实中性粒细胞通过产生NO等介质导致器官损伤。

Macrophages undergo caspase-8–dependent pyroptosis in the spleen
脾脏中约75%的CD68⁺巨噬细胞出现caspase-8活化和GSDMD切割，形成特征性的细胞聚集。TRIF缺陷或中性粒细胞耗竭可减少巨噬细胞死亡，提示中性粒细胞驱动脾脏巨噬细胞焦亡。

Neutrophils drive caspase-8–mediated macrophage pyroptosis and IL-1β maturation
体外实验显示，TNF激活的巨噬细胞在吞噬中性粒细胞后发生TRIF/caspase-8/GSDMD依赖性死亡，IL-1β成熟不依赖NLRP3炎症小体而直接由caspase-8切割。PLCγ介导的MAPK持续激活促进pro-IL-1β表达，而TAK1/NF-κB抑制导致cFLIP下调，共同决定细胞命运。

TNF switches efferocytosis of dying neutrophils to caspase-8–mediated pyroptosis in macrophages
pHrodo标记实验证实TNF将稳态胞葬转变为裂解性死亡。PS受体TIM3/TAM和CD14是关键介质，用annexin V阻断PS或sitravatinib抑制TAM受体均可抑制efferoptosis。PS包被微珠在TNF存在时即可诱导巨噬细胞死亡。

PLCγ activation downstream of PS receptors sustains MAPK activation and promotes IL-1β up-regulation
PLCγ抑制剂U-73122可阻断MAPK激活和IL-1β产生，但不影响caspase-8/GSDMD活化，揭示PS受体下游存在独立的促生存和促炎信号通路。

Inhibition of efferocytosis protects mice from TNF lethality and eliminates caspase-8 cleavage in the spleen
TIM3抗体预处理显著提高TNF攻击小鼠存活率，降低血清IL-1β和LDH水平，减少脾脏caspase-8活化。流式分析显示TIM3抑制可减少巨噬细胞对Ly6G⁺中性粒细胞的吞噬和后续死亡。

Neutrophil efferocytosis promotes TNF-dependent macrophage death in the context of E. coli–induced peritonitis
大肠杆菌感染模型中，TNFR1缺陷虽不影响巨噬细胞吞噬中性粒细胞，但完全阻断了吞噬后的死亡，形成"满载"但存活的Ly6G⁺巨噬细胞群体。

这项研究首次阐明TNF通过TIM3介导的胞葬作用触发caspase-8依赖性焦亡(efferoptosis)的完整机制，突破性地发现IL-1β可不依赖经典炎症小体而由caspase-8直接切割。从转化医学角度看，研究提示靶向PS受体（如TIM3）可能成为脓毒症治疗新策略，同时强调需区分不同组织的胞葬作用功能——在脾脏抑制efferoptosis具有保护作用，而在肺/肾则可能影响死细胞清除。该发现为理解TNF在感染性和自身免疫性疾病中的双重角色提供了新视角，也为开发针对细胞死亡通路的精准干预措施奠定基础。