《DOCK2》作为一种新型CD11c配体，在中性粒细胞中调节活性氧的产生

《Frontiers in Immunology》：DOCK2 as a novel CD11c ligand in neutrophils to regulate reactive oxygen species production

CD11c通过直接结合DOCK2调控中性粒细胞ROS生成，影响Rac激活和NADPH氧化酶功能，但不影响成熟中性粒细胞吞噬能力。采用磷酸组学、免疫沉淀和结构模拟验证CD11c-DOCK2-ELMO1信号轴在PMA刺激下促进Rac激活和ROS产生活化，为整合素介导的先天免疫调控提供新机制。

　　CD11c，即整合素αX，长期以来被视作树突状细胞的标志性分子，广泛应用于免疫学研究。然而，近年来的研究揭示了CD11c在其他免疫细胞中的表达，特别是在中性粒细胞中。这一发现挑战了CD11c的传统认知，即它主要通过细胞表面结合参与细胞黏附过程。中性粒细胞是先天免疫系统中最为丰富的效应细胞之一，它们在感染发生时迅速动员，执行多种防御功能，包括吞噬病原体、释放活性氧（ROS）等。尽管CD11c在中性粒细胞中的表达曾被认为是细胞内而非细胞表面的，但其具体作用机制尚未完全阐明。

本研究首次揭示了CD11c在中性粒细胞中可能通过一种非传统的机制参与ROS的生成。我们发现，在CD11c基因敲除（CD11c KO）的小鼠中，成熟中性粒细胞的ROS生成能力显著下降，但其吞噬能力保持正常。这一结果表明，CD11c可能通过特定的信号通路调控ROS的生成，而不是一般性地影响中性粒细胞的激活。ROS的生成是中性粒细胞抵御微生物感染的关键机制之一，主要依赖于NADPH氧化酶复合物的激活。该复合物的激活涉及多种信号通路，其中Rac小GTP酶的激活尤为关键。Rac通过促进电子从NADPH转移到分子氧，从而产生超氧阴离子，进一步生成其他ROS中间产物。因此，CD11c可能通过影响Rac的激活来调控ROS的生成。

为了进一步探索CD11c如何影响ROS的生成，我们进行了磷酸化蛋白质组学分析，比较了野生型（WT）和CD11c KO中性粒细胞在基线状态和PMA刺激后的磷酸化模式。结果显示，CD11c KO中性粒细胞在PMA刺激后，DOCK2的磷酸化水平显著降低。DOCK2是一种Rac的鸟苷酸交换因子（GEF），其功能依赖于磷酸化修饰。因此，CD11c可能通过促进DOCK2的磷酸化，从而增强其与Rac的结合能力，进而激活NADPH氧化酶。我们还通过免疫共沉淀和质谱分析验证了CD11c与DOCK2之间的直接相互作用，并进一步发现CD11c可能通过稳定DOCK2与ELMO1的相互作用，间接增强Rac的激活。ELMO1是一种能够与DOCK2结合的蛋白，其作用是防止DOCK2被泛素化降解，并增强其与Rac的结合能力。因此，CD11c可能通过协调DOCK2与ELMO1的相互作用，促进Rac的激活，从而维持ROS的生成。

此外，我们还研究了DOCK2在中性粒细胞功能中的作用。通过分析DOCK2 KO小鼠的中性粒细胞，我们发现其ROS生成能力同样受到显著影响，但吞噬能力并未发生变化。这一结果进一步支持了CD11c与DOCK2之间的功能关联。同时，DOCK2 KO中性粒细胞的成熟情况与WT无明显差异，表明DOCK2主要影响的是ROS生成而非中性粒细胞的发育过程。这些发现不仅揭示了CD11c在中性粒细胞中的新功能，也为理解整合素信号通路在先天免疫中的作用提供了新的视角。

整合素通常被认为是通过细胞表面结合参与细胞黏附和迁移的分子，但近年来的研究表明，整合素也可以通过细胞内信号传导发挥调控作用。例如，β2整合素的激活已被证明能够触发Rac的激活，从而促进氧化爆发。然而，大多数关于β2整合素的研究集中在LFA-1（CD11a/CD18）或Mac-1（CD11b/CD18）上，而非CD11c/CD18。本研究扩展了这一概念，表明CD11c可能通过招募或稳定DOCK2，间接调控Rac的激活，从而影响ROS的生成。这一发现不仅丰富了CD11c的功能谱系，还为整合素在先天免疫中的非传统作用提供了新的依据。

在生理和病理条件下，CD11c与DOCK2、ELMO1的相互作用可能具有重要意义。ROS的生成对于细菌的清除至关重要，而NADPH氧化酶功能的缺陷会导致慢性肉芽肿病（CGD），这是一种以反复感染为特征的免疫缺陷疾病。尽管CD11c基因缺陷在人类免疫疾病中尚未有明确报道，但其表达或功能的异常可能间接影响宿主防御能力。另一方面，ROS的过度生成也可能导致炎症组织损伤，因此调控CD11c–DOCK2信号通路可能为治疗某些炎症性疾病提供新的策略，如急性呼吸窘迫综合征、自身免疫性血管炎或败血症等。

尽管本研究揭示了CD11c在中性粒细胞ROS生成中的新角色，但仍有许多问题需要进一步探讨。首先，CD11c与DOCK2或ELMO1之间具体的相互作用界面尚未明确，这可能影响我们对信号传导机制的理解。其次，这种相互作用是否依赖于CD11c的配体结合或整合素激活，仍需进一步研究。此外，CD11c是否通过影响DOCK2的亚细胞定位来调控其功能，例如将其招募到富含PIP3的膜区域，这一点也值得深入探讨。最后，CD11c–DOCK2信号通路在体内感染或炎症过程中的作用仍需通过体内实验来验证，以明确其生理意义。

本研究的意义在于，它不仅扩展了CD11c的功能谱系，还揭示了整合素在先天免疫效应功能中的调控作用。CD11c从传统的细胞黏附分子转变为一种重要的信号整合蛋白，通过与DOCK2和ELMO1的相互作用，调控Rac的激活，进而影响NADPH氧化酶的组装和ROS的生成。这一发现为未来研究中性粒细胞的免疫调节机制提供了新的方向，并可能为开发新的免疫治疗策略提供理论基础。通过理解整合素如何与小GTP酶调节因子协同作用，我们或许能够找到更有效的方法来干预感染和炎症过程中的免疫反应，从而改善患者的临床预后。