巨噬细胞WDFY3通过增强胞葬作用并抑制T细胞活化缓解小鼠自身免疫

本研究针对凋亡细胞清除障碍如何引发自身免疫的问题，开展了巨噬细胞WDFY3调控胞葬作用(efferocytosis)的机制探索。研究发现髓系特异性Wdfy3敲除会通过损害胞葬作用、增强MHC-II介导的抗原呈递和细胞因子失调，从而加剧自身免疫；而WDFY3过表达则增强胞葬并抑制CD4+ T细胞活化。该研究揭示了巨噬细胞主动响应胞葬过程并调控免疫功能的新机制，为自身免疫性疾病和年龄相关自身免疫提供了潜在治疗策略。

　　

在免疫系统中，凋亡细胞的高效清除对于维持机体稳态至关重要。当凋亡细胞(AC)过多或巨噬细胞的胞葬作用(efferocytosis)受损时，未清除的凋亡细胞会发生继发性坏死，释放细胞内含物成为持续性免疫原性刺激物。这些自身抗原被抗原呈递细胞(如巨噬细胞)通过MHC-II分子加工和呈递，导致CD4⁺ T细胞异常活化，进而激活B细胞产生自身抗体，形成免疫复合物沉积在器官(如肾脏)中，引发炎症和组织损伤。此外，炎症细胞因子会进一步损害胞葬能力，导致耐受性功能丧失，刺激促炎性T细胞反应，形成自身免疫的恶性循环。

虽然系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病中观察到过多的凋亡细胞死亡和受损的胞葬作用，但尚不清楚受损清除产生的免疫原性自身抗原是否是自身免疫的唯一原因，以及凋亡细胞的胞葬作用是否直接影响巨噬细胞功能，从而影响T细胞活化和放大自身免疫反应。此外，增强巨噬细胞胞葬作用或调节巨噬细胞对凋亡细胞吞噬的反应是否能够保护自身免疫样疾病也尚未明确。

发表在《Nature Communications》的这项研究通过一系列精巧的实验设计，揭示了WDFY3在巨噬细胞中的关键保护作用。研究人员先前通过全基因组CRISPR筛选发现WDFY3是巨噬细胞胞葬作用所必需的，本研究则进一步探究了其在小鼠自身免疫中的具体机制和功能。

研究采用的主要技术方法包括：使用髓系特异性Wdfy3敲除小鼠(LysMCre^+/--Wdfy3^fl/fl)和全身性过表达人WDFY3的小鼠模型；通过全身注射UV照射诱导的凋亡胸腺细胞增加AC负荷；多种体内外胞葬作用测定(胸腺胞葬、腹膜巨噬细胞胞葬)；流式细胞术分析T细胞活化、抗原呈递和细胞因子分泌；Western blotting检测caspase-1切割和LC3脂化；体外抗原呈递试验使用OVA肽段和OT-II/OT-I转基因T细胞；以及Luminex多因子检测和ELISA测定血清细胞因子水平。

髓系Wdfy3敲除加剧了年轻小鼠系统性AC注射诱导的自身免疫和中年小鼠自发性自身反应

研究人员发现髓系特异性Wdfy3敲除年轻小鼠在接受系统性AC注射后，表现出更严重的自身免疫表型，包括血清抗核抗体(ANA)总Ig升高、肾小球肾炎组织学特征加重以及肾小球中C1q和IgG免疫复合物沉积增加。在中年小鼠(52-60周龄)中，髓系Wdfy3敲除加速了年龄相关自身反应性，表现为脾脏和肾脏重量增加、血清ALT升高、ANA总Ig水平升高以及肾小球免疫复合物沉积增加。

髓系Wdfy3敲除通过胞葬作用依赖和巨噬细胞内在机制加剧自身免疫

机制研究表明，髓系Wdfy3敲除不仅损害胞葬作用，增加自身抗原可用性，还增强MHC-II介导的抗原呈递和细胞因子失调，从而促进CD4⁺ T细胞活化。年轻髓系Wdfy3敲除小鼠显示血液和脾脏中CD44^hiCD62L^lo活化T细胞百分比增加。体外抗原呈递试验表明，Wdfy3敲除巨噬细胞导致MHC-II介导的抗原呈递给CD4⁺ T细胞增加，T细胞扩展增加，调节性T细胞(Tregs)减少和Th1细胞增加。体内实验进一步证实了MHC-II介导的抗原呈递增强。

Wdfy3敲除增强炎症小体活化和efferocyte-T细胞相互作用

研究发现髓系Wdfy3敲除小鼠血清IL-18水平升高，F4/80⁺脾巨噬细胞中pro-IL-1β蛋白表达和caspase-1切割增加，表明炎症小体活化增强。体外实验中，Wdfy3敲除BMDMs与AC共孵育后IL-1β分泌增加。人单核细胞来源巨噬细胞(HMDM)中siRNA介导的WDFY3 knockdown也增强了caspase-1切割。efferocyte-T细胞相互作用实验表明，efferocytic Cre⁺ BMDMs导致调节性T细胞减少和Th22细胞增加，表明T细胞活化过度和炎症风险增加。

WDFY3过表达增强巨噬细胞胞葬作用

研究人员构建了过表达人WDFY3的小鼠模型(hWDFY3^KI/KI)，发现其BMDMs和腹膜巨噬细胞(PM)的吞噬能力增强，酸化和LC3脂化增加。体内胸腺胞葬测定显示，hWDFY3^KI/KI小鼠胸腺重量和细胞数降低， Annexin V⁺细胞减少，原位胞葬作用增加。体内PM胞葬实验也证实了hWDFY3^KI/KI小鼠胞葬能力增强。

WDFY3过表达减轻AC注射诱导的自身免疫反应

在年轻小鼠AC注射模型中，hWDFY3^KI/KI小鼠表现出较低的ANA总Ig和抗dsDNA总Ig水平、较小的肾小球以及减少的C1q和IgG沉积。在中年小鼠中，hWDFY3^KI/KI小鼠显示增强的巨噬细胞胞葬作用、较低的肾脏和淋巴结重量、较低的ALT水平、减少的自身抗体产生以及减轻的肾脏病理变化。

WDFY3过表达抑制T细胞活化和IL-1β分泌

hWDFY3^KI/KI小鼠显示血液中CD44^hiCD62L^lo活化T细胞和CXCR3⁺活化T细胞百分比降低，脾脏中活化T细胞减少。体内抗原呈递实验显示MHC-II介导的抗原呈递减少。15月龄hWDFY3^KI/KI小鼠血清IL-18水平降低，F4/80⁺脾巨噬细胞中pro-IL-1β表达和caspase-1切割减少。AC诱导的IL-1β分泌在hWDFY3^KI/KI BMDMs中也降低。efferocyte-T细胞相互作用实验表明，hWDFY3^KI/KI efferocyte抑制T细胞扩展和效应T细胞分化，同时促进Treg分化。

本研究得出结论，巨噬细胞WDFY3通过增强胞葬作用和抑制MHC-II介导的抗原呈递和炎症小体活化，从而限制CD4⁺ T细胞活化和自身免疫发展。除了清除凋亡细胞外，巨噬细胞还通过调节免疫功能(如细胞因子分泌和T细胞活化)主动响应胞葬过程，这一过程受WDFY3调控。这些发现将WDFY3定位为对抗与胞葬作用受损相关的自身免疫发病机制的保护因子，并突出了靶向巨噬细胞胞葬作用以减轻自身免疫性疾病和年龄相关慢性炎症的治疗机会。

研究的重要意义在于揭示了胞葬作用不仅是一个简单的"清除"过程，而是一个主动的免疫调节过程，能够直接影响巨噬细胞的免疫功能。WDFY3作为一个关键调控因子，不仅促进凋亡细胞的清除，还抑制由此引发的过度免疫激活，从而维持免疫稳态。这为理解自身免疫性疾病的发病机制提供了新视角，并为开发针对胞葬过程的新型治疗策略提供了理论基础。