时空映射显示Ccl8hi巨噬细胞是睾丸炎症反应的关键驱动因素

《Clinical and Translational Medicine》：Spatiotemporal mapping reveals Ccl8hi macrophages as key drivers of testicular inflammaging

衰老相关睾丸巨噬细胞异质性及CCL8介导的炎症重塑研究。

　　在这一研究中，科学家们探讨了睾丸巨噬细胞（Testicular Macrophages, TMs）在睾丸衰老过程中的异质性及其在睾丸退化中的作用。睾丸巨噬细胞是睾丸免疫特权和内分泌功能的重要调控者，然而，它们在衰老过程中表现出的异质性以及对睾丸退化的影响仍缺乏深入理解。为了揭示这一问题，研究团队采用了一种结合空间转录组学和流式细胞分选（FACS）富集的单细胞RNA测序（scRNA-seq）方法，对不同年龄阶段的小鼠睾丸巨噬细胞进行了系统分析。他们还通过重组CCL8蛋白的睾丸内注射、器官型培养以及免疫荧光分析等方式验证了关键发现。

研究发现，随着年龄增长，睾丸中的间质性巨噬细胞表现出显著的衰老特征，这与睾丸间质微环境的炎症重塑密切相关。通过单细胞测序技术，研究人员成功分离出七种在转录水平上具有显著差异的睾丸巨噬细胞亚群，其中包括与衰老相关的Ccl8高表达和Cxcl13高表达亚群。这些亚群不仅在基因表达模式上有所不同，还在其功能上展现出明显的差异。例如，Ccl8高表达的巨噬细胞表现出强烈的炎症信号特征，而Cxcl13高表达的巨噬细胞则显示出对衰老相关通路的调控能力。这些发现揭示了睾丸巨噬细胞在衰老过程中所扮演的复杂角色，为理解睾丸功能衰退的机制提供了新的视角。

研究还发现，这些睾丸巨噬细胞亚群在小鼠和人类睾丸中具有高度保守的表达模式，例如CCL8、TREM2、IL1β和CXCL2等分子在两种物种中均表现出显著的衰老相关特征。这一发现不仅说明了CCL8在睾丸炎症中的关键作用，也表明其可能成为治疗年龄相关睾丸功能下降的潜在靶点。通过将重组CCL8蛋白注射到年轻小鼠睾丸中，研究人员成功模拟了衰老过程中的某些特征，如生精细胞凋亡和类固醇生成能力下降，进一步支持了CCL8在睾丸炎症中的核心地位。

此外，研究还强调了睾丸巨噬细胞在衰老过程中如何通过调控细胞间通讯和信号传导路径，影响睾丸微环境的稳态。通过整合空间转录组学数据与单细胞测序结果，研究人员构建了一个高分辨率的睾丸巨噬细胞异质性图谱。这一图谱不仅揭示了不同年龄阶段的睾丸巨噬细胞在转录水平上的动态变化，还展示了它们在组织微环境中的分布模式和功能分工。例如，H2Eb1高表达的睾丸巨噬细胞被识别为具有祖细胞特性的亚群，可能在睾丸巨噬细胞的分化过程中起到关键作用。

研究还进一步探讨了睾丸巨噬细胞在衰老过程中如何通过不同的信号通路影响睾丸的内分泌功能和免疫状态。例如，CCL8与CCR2之间的信号轴在衰老过程中显著增强，这可能与睾丸间质细胞的衰老和类固醇生成能力的下降有关。同时，研究发现，随着年龄增长，睾丸巨噬细胞的转录因子网络也发生了显著变化，其中一些关键的转录因子如ASCL2、SPI1、CEBPB和JUNB在衰老过程中被激活，可能在调控睾丸巨噬细胞的炎症状态和功能重塑中发挥重要作用。

值得注意的是，该研究在方法学上也取得了重要进展。研究人员开发了一种基于CD74的富集策略，这一策略能够更有效地从睾丸组织中分离出巨噬细胞，显著提高了数据的准确性和可靠性。此外，通过整合多种高通量测序技术，如空间转录组学、单细胞RNA测序和bulk RNA-seq，研究团队构建了一个跨物种的睾丸巨噬细胞衰老特征图谱。这不仅为睾丸免疫功能和内分泌功能的研究提供了新的工具，也为未来探索人类睾丸衰老的机制和干预策略奠定了基础。

在实际应用方面，研究结果对理解男性生殖衰老的机制具有重要意义。例如，随着年龄增长，睾丸巨噬细胞的炎症活动增强，可能导致睾丸微环境的破坏，进而影响精子生成和激素分泌。这些发现为开发针对年龄相关睾丸功能下降的新型治疗策略提供了理论依据，如通过靶向CCL8或相关炎症信号通路来减缓睾丸衰老过程。此外，研究还指出，睾丸巨噬细胞的异质性可能在不同年龄阶段表现出不同的功能特征，这为个性化医疗和精准干预提供了可能的方向。

然而，研究也指出了一些局限性。例如，尽管CD74作为睾丸巨噬细胞的广谱标记物具有较高的实用性，但它并非完全特异，因此在未来的实验中可能需要结合其他标记物以进一步提高富集的准确性。此外，研究中主要关注了睾丸局部的炎症反应和功能变化，而对全身性生殖功能的影响仍需进一步研究。因此，未来的工作可以考虑结合基因编辑技术或长期实验设计，以更全面地评估睾丸巨噬细胞在衰老过程中的作用。

综上所述，这项研究不仅揭示了睾丸巨噬细胞在衰老过程中的异质性和功能变化，还提供了多种潜在的生物标志物和治疗靶点。这些发现对于理解睾丸衰老的分子机制以及开发相关干预措施具有重要的科学价值和临床意义。