TNF-α与TGF-β沉默揭示M1/M2巨噬细胞在冠状动脉疾病中胞葬作用失调的功能差异

《Immuno》:Dysregulated Efferocytosis in CAD: TNF-α and TGF-β Silencing Reveals Functional Divergence in M1 and M2 Macrophages

【字体: 时间:2025年12月29日 来源:Immuno 2.5

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  本研究通过siRNA沉默TNF-α和TGF-β,首次在梗阻性与非梗阻性冠状动脉疾病(CAD)患者来源的M1/M2巨噬细胞中揭示:TNF-α抑制可显著增强M2巨噬细胞对早期(非梗阻性CAD)和晚期(梗阻性CAD)凋亡小体的清除能力,而TGF-β则发挥相反作用。该发现为靶向炎症因子恢复胞葬作用(efferocytosis)提供了新视角。

  
引言
胞葬作用(efferocytosis)是巨噬细胞清除凋亡细胞以维持免疫稳态的关键过程,在冠状动脉疾病(CAD)中具有重要作用。巨噬细胞主要分为M1(促炎型)和M2(抗炎型)两种表型,其胞葬效率受肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和转化生长因子-β(TGF-β)等炎症因子调控。本研究旨在探讨TNF-α和TGF-β沉默对CAD患者来源的M1和M2巨噬细胞胞葬作用的影响,重点关注Mer酪氨酸激酶(MERTK)及其调控蛋白酶ADAM金属肽酶结构域17(ADAM17)的表达变化。
材料与方法
研究纳入27例非梗阻性和29例梗阻性CAD患者,分离外周血单核细胞(PBMC)并分化为M1(GM-CSF+IFN-γ+LPS诱导)和M2(M-CSF+IL-4+IL-13诱导)巨噬细胞。通过氧化低密度脂蛋白(oxLDL)处理72小时和168小时分别制备早期和晚期凋亡小体。采用siRNA沉默TNF-α和TGF-β基因后,通过流式细胞术评估巨噬细胞对凋亡小体的清除效率,并利用qPCR检测MERTK、ADAM17、TNF-α和TGF-β的mRNA表达水平。同时使用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定细胞培养上清液中可溶性MERTK的浓度。
结果
  1. 1.
    巨噬细胞表型验证
    CD14表达分析显示,单核细胞分化为巨噬细胞后CD14表达显著下降(M1:<4.05%,M2:35.78-46.61%),证实极化成功。CD11b在单核细胞和巨噬细胞中稳定表达(77.19-92.97%)。
  2. 2.
    胞葬效率的差异性
    M2巨噬细胞的胞葬能力显著优于M1巨噬细胞(p=0.002)。在非梗阻性CAD中,M2巨噬细胞对早期凋亡小体的清除效率最高(11.92%±5.54%),显著高于梗阻性CAD组(p=0.049);而梗阻性CAD的M2巨噬细胞更擅长清除晚期凋亡小体(6.70%±3.68%,p=0.036)。
  3. 3.
    基因表达调控
    MERTK表达在胞葬作用后显著上调,尤其在M2巨噬细胞暴露于晚期凋亡小体时(梗阻性CAD:21.17±6.38倍,p=0.010)。ADAM17表达则普遍下调,与胞葬效率呈负相关。TNF-α和TGF-β在胞葬过程中均被激活,其中TNF-α在M1巨噬细胞(非梗阻性CAD,晚期凋亡小体)中上调5.02±1.14倍(p=0.005),TGF-β在M2巨噬细胞(梗阻性CAD,晚期凋亡小体)中上调2.40±0.64倍(p=0.043)。
  4. 4.
    基因沉默的效应
    TNF-α沉默使M2巨噬细胞对早期凋亡小体的清除率从11.92%提升至46.78%(p<0.001),而对晚期凋亡小体的清除率在梗阻性CAD组从6.70%升至29.24%(p<0.001)。相反,TGF-β沉默显著抑制胞葬作用(例如非梗阻性CAD的M2巨噬细胞降至0.69%,p=0.013)。值得注意的是,这些变化未伴随MERTK或ADAM17表达的显著改变,提示存在非MERTK-ADAM17通路调控机制。
  5. 5.
    可溶性MERTK的动态
    M1巨噬细胞的可溶性MERTK水平普遍高于M2巨噬细胞,但胞葬作用前后无显著差异。TNF-α沉默后,M2巨噬细胞(非梗阻性CAD)的可溶性MERTK呈下降趋势(1.51±1.74 vs. TGF-β沉默组2.89±1.89),表明细胞因子可能间接影响MERTK剪切。
讨论
本研究首次在患者来源的巨噬细胞中揭示TNF-α和TGF-β对胞葬作用的双向调控:TNF-α作为抑制因子,其沉默可增强凋亡细胞清除;TGF-β则发挥促进作用。这种调控具有表型依赖性,且与CAD临床亚型相关——非梗阻性CAD的M2巨噬细胞偏好早期凋亡小体,而梗阻性CAD的M2巨噬细胞转向晚期凋亡小体清除,反映了疾病进展中的免疫适应。尽管MERTK-ADAM17轴未被直接调控,但胞葬作用可触发TNF-α和TGF-β的反馈激活,形成炎症-清除循环。该发现为CAD的免疫治疗提供了新靶点,例如通过抑制TNF-信号或补充TGF-β恢复胞葬功能。
结论
TNF-α和TGF-β通过非MERTK-ADAM17通路调控CAD巨噬细胞的胞葬作用,其效应因巨噬细胞表型和疾病阶段而异。靶向这些细胞因子可能成为恢复免疫稳态、延缓动脉粥样硬化进展的潜在策略。
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