Mac-1通过一氧化氮通路调控自身免疫性疾病中疾病阶段特异性免疫抑制的机制研究

推荐：研究人员针对多发性硬化症(MS)中整合素Mac-1的调控机制不明问题，通过构建髓系特异性Mac-1缺陷小鼠，利用实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型，发现Mac-1通过抑制Ly6Chi单核细胞向免疫抑制表型转化而加剧疾病，该调控依赖干扰素-γ(IFN-γ)-iNOS通路，为MS治疗提供了新靶点。

　　

多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统自身免疫性疾病，其发病机制复杂且治疗手段有限。在疾病发展过程中，免疫系统的激活与抑制失衡是关键环节。整合素Mac-1(CD11b/CD18)作为髓系细胞表面重要受体，虽已知参与MS动物模型EAE的发病，但其具体作用机制和细胞特异性一直存在争议。此前研究提出Mac-1⁺T细胞可能是致病因素，但该细胞亚群始终未被明确鉴定。与此同时，髓系来源抑制细胞(MDSCs)在MS中表现出双重作用：在癌症中促进免疫逃逸，却在自身免疫病中可能发挥保护作用。这种复杂背景下，阐明Mac-1在特定细胞类型中的精确功能，对开发针对性治疗策略至关重要。

为解决这些问题，国外研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表了创新性研究。研究人员首先构建了带有GFP报告基因的Mac-1条件性敲除(Itgam^flox/flox)小鼠，通过与LysM-cre小鼠交配获得髓系特异性Mac-1缺陷(myeMac-1KO)小鼠。利用EAE模型，结合流式细胞术、免疫荧光、RNA测序等技术，系统评估了Mac-1缺失对疾病进程、免疫细胞亚群及分子通路的影响。

关键技术方法包括：(1)构建GFP标记的Mac-1条件性敲除小鼠模型；(2)髓系细胞特异性基因敲除；(3)EAE模型建立与临床评分；(4)流式细胞术分析免疫细胞亚群；(5)体外免疫抑制功能实验；(6)RNA测序与生物信息学分析；(7)NOS抑制剂干预实验。

研究结果：

1. 髓系特异性Mac-1促进EAE发展
   髓系特异性缺失Mac-1显著减轻EAE严重程度，表现为临床评分降低、脱髓鞘和神经元损伤减轻。该表型与全身性Mac-1敲除小鼠相似，证实髓系细胞是Mac-1促EAE作用的主要效应细胞。

2. Mac-1减少Gr-1⁺髓系和Foxp3⁺T_reg细胞群
   Mac-1缺陷增加脾脏和中枢神经系统(CNS)中Ly6C^hiLy6G^-细胞和调节性T细胞(T_reg)比例，同时减少CD8⁺T细胞，形成独特的"免疫动员状态"。

3. 免疫抑制功能的获得具有疾病阶段依赖性
   Gr-1⁺细胞在疾病后期(15-21天)才获得抑制T细胞增殖的能力，且Mac-1缺陷细胞的抑制活性更强。这种抑制具有组织特异性，CNS来源细胞的抑制作用强于脾脏来源细胞。

4. Ly6C^hiLy6G^-单核细胞具有免疫抑制活性
   分选实验证实仅Ly6C^hiLy6G^-亚群具有抑制功能，且依赖一氧化氮(NO)通路，而Ly6C^loLy6G⁺细胞无此功能。

5. Mac-1降低IFN-γ水平并抑制iNOS表达
   Mac-1缺陷导致EAE小鼠血浆IFN-γ水平升高，进而上调单核细胞iNOS、IDO和CD84表达。体外实验证实IFN-γ可诱导Ly6C^hi细胞表达这些免疫抑制分子。

6. Mac-1缺陷导致免疫激活状态
   转录组分析显示Mac-1缺陷Ly6C^hi细胞中干扰素相关通路(cGAS-STING等)显著激活，同时下调吞噬体和黏着斑激酶(FAK)信号。

7. 阻断iNOS通路消除疾病缓解
   NOS抑制剂L-NMMA处理可逆转Mac-1缺陷小鼠的疾病缓解，证实NO通路在免疫抑制中的核心作用。

这项研究首次明确髓系细胞Mac-1通过抑制IFN-γ-iNOS轴调控EAE发展，解决了关于Mac-1在自身免疫病中作用的长期争议。创新性发现包括：(1)鉴定髓系细胞为Mac-1的主要效应细胞；(2)揭示Mac-1通过抑制Ly6C^hi单核细胞向免疫抑制表型转化而加剧疾病；(3)阐明疾病阶段依赖性的免疫调控机制。这些发现为MS治疗提供了新思路：靶向Mac-1可能增强IFN-γ的治疗效果，而适时调控iNOS活性可能优化免疫抑制治疗策略。研究建立的条件性敲除小鼠模型也为后续细胞特异性功能研究提供了重要工具。