ELF4 通过调控 STING 信号介导的 T 细胞分化改善脓毒症诱导的心肌损伤：免疫治疗新希望

为探究 STING 介导的 T 细胞分化在脓毒症心肌病（SCM）中的作用，研究人员建立小鼠 SCM 模型开展研究。结果发现 ELF4 - STING 信号轴可调节 T 细胞分化，改善心肌损伤。这为 SCM 免疫治疗提供新策略。

　　脓毒症，这个听起来就很可怕的病症，其实是一种由创伤和感染引发的危急生命的综合征。近年来，它被重新定义为机体对感染的异常反应导致的器官功能障碍。据统计，2017 年全球有 4890 万新增脓毒症病例，约 1100 万人因此丧生，而且随着人口老龄化，脓毒症的全球负担还在不断加重。

脓毒症常常会引发各种并发症，其中心肌损伤最为常见，患者死亡率高达 30 - 70%，是非心脏相关脓毒症患者的 2 - 3 倍。这种由脓毒症引起的心肌损伤，也就是脓毒症心肌病（Septic cardiomyopathy，SCM），它的发病机制极其复杂，目前还没有完全弄清楚。

T 淋巴细胞作为免疫反应的关键组成部分，在对抗感染中发挥着重要作用。而且，T 细胞的不同激活和分化状态被认为是脓毒症进展的关键因素。但是，T 淋巴细胞在 SCM 中引发的免疫机制还不清楚。同时，刺激干扰素基因（Stimulator of interferon gene，STING）在脓毒症中的作用也不明确，虽然已有研究表明它与心脏功能障碍等有关，但它在调节脓毒症心肌损伤中的具体作用还需要进一步研究。此外，E74 样因子 4（E74 - like factor 4，ELF4）在脓毒症及其相关并发症中的免疫调节作用也有待探索。

为了解开这些谜团，中南大学湘雅二医院的研究人员开展了深入研究。他们想弄清楚 STING 介导的 T 细胞分化在 SCM 中到底扮演着怎样的角色，以及 ELF4 在这一过程中又起到什么作用。

研究人员通过一系列实验，得出了重要结论。他们发现，在脓毒症诱导的小鼠心肌免疫损伤中，STING 信号被激活。给小鼠使用 STING 激动剂 ADU - S100 会加重心肌损伤和炎症，而使用拮抗剂 C - 176 则能缓解这些症状。这表明 STING 在 SCM 的进展中起着重要作用。

进一步研究发现，STING 激活会影响 T 细胞分化，使辅助性 T 细胞 1（Th1）和辅助性 T 细胞 17（Th17）增多，调节性 T 细胞（Treg）减少。在 CD4⁺T 细胞中条件性敲除 STING，可以减少 Th1 和 Th17 细胞的数量，改善心肌功能和组织学变化。

研究还证实，ELF4 能直接与 STING 相互作用，抑制 STING 的激活，从而减少 T 细胞向促炎亚群的分化。在 CD4⁺T 细胞中过表达 ELF4，可以改善 CLP 小鼠的心肌损伤，提高心脏功能。这说明 ELF4 - STING 信号轴通过调节 T 细胞分化，在脓毒症诱导的心肌损伤中发挥着保护作用。

这项研究成果发表在《Cell Biology and Toxicology》上，具有重要意义。它首次揭示了 ELF4/STING 介导的 T 细胞免疫失调在 SCM 中的分子机制，为开发针对 SCM 的创新治疗和预防策略奠定了基础，为 SCM 患者带来了新的希望。

研究人员在开展研究时，用到了以下几个主要关键技术方法：

1. 动物模型构建：对 8 周龄雄性 C57BL/6 等小鼠进行盲肠结扎穿孔（CLP）手术，构建 SCM 小鼠模型，同时设置假手术组等对照。
2. 细胞实验：培养 293T 细胞和原代小鼠 CD4⁺T 细胞，进行转染等处理，研究相关分子机制。
3. 检测技术：运用超声心动图评估心脏功能；通过组织病理学染色观察心肌损伤；采用流式细胞术检测 T 细胞数量和分化情况；利用实时定量 PCR（RT - qPCR）检测基因表达；使用蛋白质免疫印迹（Western blot）检测蛋白表达；通过免疫共沉淀（Co - IP）验证蛋白相互作用；借助酶联免疫吸附测定（ELISA）检测细胞因子水平。

下面来具体看看研究结果：

1. CLP 小鼠在 SCM 中 STING 激活增强：通过 CLP 手术构建 SCM 小鼠模型，超声心动图和组织学染色显示，CLP 组小鼠心脏功能下降，心肌损伤严重。Western blot 和 RT - qPCR 检测发现，CLP 组小鼠心肌组织和冠状动脉血中 STING/TBK1/IRF3 通路显著激活，IFN - α、IFN - β 和 ISG15 表达增加，表明 STING 在 SCM 中起关键作用。
2. STING 激活加重脓毒症诱导的心肌损伤：给 CLP 小鼠注射 STING 激动剂 ADU - S100 或拮抗剂 C - 176，超声心动图、H&E 染色和 ELISA 检测结果表明，ADU - S100 加重心脏损伤和炎症，C - 176 则起到保护作用，说明 STING 激活会导致 SCM 中心肌损伤、心脏功能失调和炎症反应加剧。
3. STING 激活促进 SCM 中 T 细胞富集：通过流式细胞术对冠状动脉血中的免疫细胞进行分选，发现 T 细胞中 STING 的激活程度比其他细胞亚群高。进一步检测发现，STING 激活会增加 T 细胞频率，促进 Th1 和 Th17 细胞增多，表明 STING 可能通过调节 T 细胞分化影响 SCM。
4. STING 促进 T 细胞向 Th1/17 分化：对 CD4⁺T 细胞特异性 STING 条件性敲除（CD4 - STING^-/-）小鼠进行 CLP 手术，结果显示，与野生型（WT）小鼠相比，CD4 - STING^-/-小鼠 Th1 和 Th17 细胞频率降低，Treg 细胞频率增加，心肌炎症减轻，心脏功能改善，说明 STING 缺陷可通过调节 T 细胞分化改善 SCM。
5. ELK4 与 STING 相互作用抑制 CD4⁺T 细胞中 STING 的激活：通过生物信息学预测和 Co - IP 实验验证，发现 ELF4 与 STING 在 293T 细胞中存在相互作用，且这种相互作用呈浓度依赖性。在 293T 细胞中过表达或敲低 ELF4，结果表明 ELF4 能抑制 STING 激活，且二者共定位于细胞核周围。
6. ELF4 过表达通过调节 STING 信号介导的 Th1/17 分化减轻心肌细胞损伤：体外实验中，在小鼠原代 CD4⁺T 细胞中转染过表达 ELF4 的质粒，流式细胞术分析显示 Th1 和 Th17 细胞分化减少，Treg 细胞分化增加。体内实验中，将过表达 ELF4 的 T 细胞转移到 CLP 小鼠体内，H&E 染色和超声心动图结果表明，心肌损伤得到缓解，心脏功能改善。

研究结论和讨论部分指出，免疫失调在脓毒症的发生发展中起着关键作用，T 淋巴细胞的变化与脓毒症患者的预后密切相关。本研究首次提出 ELF4 通过抑制 STING 信号，促进 CD4⁺T 细胞向 Treg 细胞分化，减少 Th1 和 Th17 细胞分化，从而改善 SCM 中的心肌损伤。这为 SCM 的免疫治疗提供了新的潜在策略。不过，研究也存在一些局限性，比如没有纳入患者样本，未检测外周血中的 T 细胞等。未来还需要进一步深入研究，探索 ELF4 是否通过其他信号通路参与免疫调节和 SCM 的进展，以及心肌细胞炎症反应分泌的炎症因子对 T 细胞分化的影响等问题。