脂质滴胞葬通过 TREM2 和 MS4A7 依赖机制减轻巨噬细胞促炎信号：代谢性肝病研究新突破

为探究脂质滴（LDs）暴露对巨噬细胞炎症信号的调控作用，密歇根大学等机构研究人员开展 “脂质滴胞葬对巨噬细胞炎症信号影响” 的研究。结果显示，LDs 胞葬可重编程巨噬细胞基因表达、抑制炎症信号，TREM2 和 MS4A7 起关键作用，为代谢性肝病研究提供新视角。

　　在人体这个复杂的 “小宇宙” 里，肝脏健康至关重要。代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH，曾称非酒精性脂肪性肝炎 NASH）正悄悄威胁着许多人的肝脏。MASH 的特征是脂肪变性的肝细胞因压力而受损，进而引发慢性炎症和肝纤维化 。受损的肝细胞会释放出一堆 “危险信号”，像 ATP、线粒体、核酸等内源性危险相关分子模式，而细胞外脂质滴（LDs）就是其中备受关注的 “神秘角色”。

此前研究发现，暴露的 LDs 能促使单核细胞浸润到肝脏，并成熟为表达髓细胞触发受体 2（TREM2）的巨噬细胞，这无疑对肝脏免疫微环境和疾病进展产生了重要影响。然而，LDs 介导的危险信号本质以及它对巨噬细胞炎症信号的影响，却像隐藏在迷雾中的宝藏，有待挖掘。巨噬细胞的极化状态多样，以往简单的促炎（M1）和抗炎（M2）分类，并不能精准描绘其在体内的复杂特性。单细胞 RNA 测序（scRNAseq）研究揭示，TREM2⁺巨噬细胞在组织损伤和疾病发病机制中频繁出现，与多种疾病紧密相关，可它在代谢性肝病中的作用仍未完全明晰。在这样的背景下，为了深入了解 LDs 在巨噬细胞中的作用机制，来自美国密歇根大学等机构的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Cell Reports》上，为解开代谢性肝病的谜团带来了新的曙光。

研究人员在此次研究中主要运用了以下关键技术方法：通过给小鼠喂食特定饮食诱导 MASH 模型；从骨髓中分离并诱导分化出骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs），从 MASH 小鼠肝脏中分离原代肝巨噬细胞；运用 RNA 测序（RNA-seq）技术全面分析基因表达变化；利用蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫荧光染色、定量聚合酶链反应（qPCR）等方法检测蛋白和基因表达水平；采用细胞死亡检测实验评估巨噬细胞对肝细胞的细胞毒性 。

下面让我们一起看看具体的研究结果：

1. Trem2 失活加速小鼠饮食诱导的 MASH：为了探究 TREM2 对 MASH 进展的直接影响，研究人员给野生型（WT）和 Trem2 基因敲除（Trem2^-/-）小鼠喂食 MASH 饮食约 5 个月。结果发现，Trem2^-/-小鼠在饮食诱导的 MASH 中，体重、肝脏重量以及血浆丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST）水平显著升高。肝脏组织学染色显示，Trem2 缺乏加剧了肝纤维化程度，但未改变肝脂肪变性情况。qPCR 分析表明，TREM2⁺巨噬细胞相关标记基因、细胞因子信号基因和肝纤维化相关基因表达上调，而驻留巨噬细胞标记基因未受明显影响。这表明 TREM2 在 MASH 进展中起着重要作用，其缺失会加速疾病进程。
2. LD 暴露塑造培养的巨噬细胞全局基因表达：研究人员用从高脂饮食喂养的肥胖小鼠脂肪肝中分离的 LDs 处理培养的 BMDMs，结果显示巨噬细胞能迅速吞噬 LDs。RNA-seq 分析发现，LD 处理后，巨噬细胞中有 350 个基因上调，192 个基因下调。这些差异表达基因涉及内质网蛋白加工、蛋白质翻译、核糖体生物发生、未折叠蛋白反应、先天免疫反应、胆固醇代谢等多个通路。qPCR 进一步证实了相关基因表达的变化，且 LD 处理还导致 MS4A7 的 mRNA 和蛋白水平显著下调，TREM2 和 GPNMB 蛋白水平略有升高。这说明 LD 暴露能引发巨噬细胞的细胞自主转录反应，改变其脂质代谢和炎症反应。
3. LD 介导的胞葬作用抑制培养的巨噬细胞促炎信号：研究人员用 PBS 或 LDs 处理 BMDMs，然后用不同刺激物刺激。结果发现，LD 预处理显著减弱了脂多糖（LPS）和干扰素 γ（IFN-γ）诱导的促炎基因表达和细胞因子释放，同时降低了 NF-κB 和 STAT1 蛋白的表达和磷酸化水平。此外，LD 暴露增强了 IL-4 和 IL-10 刺激的抗炎基因表达。在 NLRP3 炎症小体激活实验中，LD 暴露显著抑制了 NLRP3 炎症小体的激活，减少了 IL-1β 的切割和释放，减轻了巨噬细胞条件培养基对肝细胞的细胞毒性。这表明 LD 胞葬对巨噬细胞促炎信号具有抑制作用。
4. 溶酶体脂质水解在介导 LDs 对巨噬细胞基因表达影响中的作用：研究人员发现，巨噬细胞吞噬 LDs 后，大部分细胞内 LDs 在 8 小时内消失，导致培养基中游离脂肪酸（FFAs）积累，且溶酶体酸性脂肪酶（LAL）在 LD 水解中起主要作用。在 Lal^-/- BMDMs 中，LAL 缺失影响了部分巨噬细胞基因的表达，但对 LD 暴露抑制 NLRP3 炎症小体激活的作用影响不大。这说明溶酶体 LAL 介导的 LD 水解有助于调节部分巨噬细胞基因转录，但对抑制 NLRP3 炎症小体激活并非必需。
5. TREM2 对 LD 胞葬非必需，但对抑制促炎信号至关重要：研究人员对 WT 和 Trem2^-/-巨噬细胞进行 NLRP3 炎症小体激活实验，发现 Trem2^-/-巨噬细胞中 IL-1β 的切割和分泌增加，ASC 斑点形成增多。BODIPY 染色显示，TREM2 对巨噬细胞摄取 LDs 并非必需。但在 LPS 和 IFN-γ 刺激下，Trem2^-/-巨噬细胞中部分促炎基因的诱导表达更高，且 LD 处理对 NLRP3 炎症小体激活的抑制作用在 Trem2^-/-巨噬细胞中明显减弱。这表明 TREM2 是 LD 胞葬介导的巨噬细胞炎症小体激活抑制和对肝细胞细胞毒性抑制所必需的。
6. MS4A7 下调介导 LD 暴露对促炎信号的抑制作用：研究表明，MS4A7 对巨噬细胞摄取 LDs 也不是必需的。MS4A7 基因敲除减弱了 LPS 和 IFN-γ 刺激下促炎基因的表达，且 LD 处理无法进一步抑制 MS4A7^-/-巨噬细胞中 NLRP3 炎症小体的激活。共免疫沉淀实验显示，LD 暴露减少了内源性 MS4A7 与 NLRP3 的物理相互作用。此外，MS4A7 基因敲除和 LD 处理均能减轻巨噬细胞对肝细胞的细胞毒性，但 LD 暴露对 MS4A7^-/- BMDMs 的细胞毒性无进一步降低作用。这说明 MS4A7 下调在介导 LD 胞葬的抗炎作用中起主要作用。

综合上述研究结果，此次研究全面揭示了 LDs 在巨噬细胞中的复杂作用机制。LDs 不仅能作为危险信号引发单核细胞浸润和 TREM2⁺巨噬细胞诱导，还能通过胞葬作用抑制巨噬细胞的促炎信号，这种双重作用为 MASH 过程中的炎症反应调节提供了重要的平衡机制。TREM2 和 MS4A7 在其中发挥了关键作用，它们参与介导了 LDs 对巨噬细胞炎症反应的抑制作用。这一研究成果为深入理解代谢性肝病的发病机制提供了新的理论依据，也为未来开发针对 MASH 等代谢性肝病的治疗策略提供了潜在的靶点和方向。不过，该研究也存在一定局限性，如仅在培养的巨噬细胞中进行研究，未充分探究分子信号通路，且研究对象仅为雄性小鼠等。未来的研究需要进一步拓展和深入，以更全面地揭示 LDs 在代谢性肝病中的作用机制 。