肝脏内皮细胞通过微胞饮作用和液相内吞途径清除镰状血红蛋白的分子机制研究

为解决镰状细胞病(SCD)中游离血红蛋白(Hb)在肝窦内皮细胞(LSECs)的异常积累问题，研究人员通过小分子抑制剂筛选揭示了HbS主要通过微胞饮作用(micropinocytosis)和液相内吞途径被LSECs摄取，同时发现clathrin介导的内吞(CME)、受体循环和pH值变化也显著影响该过程。研究首次证实HbS内化不依赖触珠蛋白(Hp)，但受脂滴促进，为SCD相关肝损伤治疗提供了新靶点。

　　

镰状细胞病(SCD)是一种致命的遗传性血液疾病，其特征是血红蛋白β链突变导致红细胞变形为镰刀状，引发慢性溶血。游离血红蛋白(HbS)在肝脏的异常积累会加速肝窦内皮细胞(LSECs)衰老，进而导致肝功能损伤。尽管已知Kupffer细胞通过CD163受体清除Hb-Hp复合物，但LSECs清除HbS的机制尚不明确。这一知识空白严重限制了针对SCD肝损伤的精准治疗策略开发。

来自某研究机构的研究团队在《Blood Vessels, Thrombosis》发表论文，通过系统筛选小分子抑制剂，首次阐明了LSECs清除HbS的分子途径。研究发现HbS主要通过微胞饮作用(micropinocytosis)和液相内吞(fluid-phase endocytosis)进入LSECs，而clathrin介导的内吞(CME)和受体循环也参与调控。令人意外的是，这一过程完全不依赖触珠蛋白(Hp)，但受细胞内pH值和脂质含量的显著影响。

研究采用三种关键技术：1)原代LSECs培养（人源和小鼠来源）；2)针对12类内吞通路的小分子抑制剂筛选（包括pH调节剂、CME阻断剂等）；3)流式细胞术和共聚焦显微成像定量Hb内化效率。

Hb内化是缓慢的pH依赖过程
通过时间梯度实验发现，HbA内化速度显著快于HbS，1小时后所有LSECs均出现Hb阳性信号。使用氯喹(concanamycin A)阻断内体酸化后，HbS内化效率降低5000倍，证实该过程依赖酸性环境。

多通路协同调控Hb内化
苯胂氧化物(PAO)阻断液相内吞可使Hb内化完全抑制，Pitstop 2抑制CME也能显著降低摄取。但dynamin抑制剂不影响内化，提示clathrin包被形成比膜裂变更重要。受体循环阻断剂dansylcadaverine的强效抑制作用，揭示了内吞囊泡再生对Hb清除的关键作用。

溶酶体降解与脂质的特殊作用
组织蛋白酶B(cathepsin B)抑制剂而非cathepsin L抑制剂能阻断Hb降解，表明pH依赖的蛋白酶活性决定Hb命运。最突破性的发现是脂质 cocktail处理使Hb内化增强，而降脂药辛伐他汀(simvastatin)和尼曼替(nystatin)则强烈抑制该过程，提示脂滴可能作为"分子诱饵"促进Hb捕获。

病理因素的复杂影响
铁转运抑制剂NSC306711(ferristatin)和TLR4阻断剂TAK242显著抑制Hb内化，但炎症因子LPS和Hp补充无影响，说明铁代谢紊乱而非炎症是影响Hb清除的主因。

这项研究颠覆了传统认知，证明LSECs通过非经典途径清除HbS：1)主要依赖液相内吞而非受体介导途径；2)需要脂质微环境支持；3)受铁代谢而非炎症调控。这些发现为开发靶向LSECs内吞通路的疗法提供了理论依据，例如通过调节肝细胞脂质代谢或使用ferristatin类似物减轻Hb毒性。未来研究可进一步探索脂滴-Hb相互作用的具体分子机制，以及不同内吞通路在SCD不同病程中的动态变化规律。