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炎症反应的适时消退对机体至关重要。为探究中性粒细胞在炎症消退中的作用,研究人员聚焦衰老中性粒细胞衍生的大囊泡(LAND-Vs)。发现其通过表达 CD55+CD47+抑制补体激活、抵抗吞噬,促进炎症消退,且与 COVID-19 良好预后相关,为炎症性疾病治疗提供新方向。
炎症,作为机体应对病原体入侵和组织损伤的重要防御机制,如同一位双刃剑 —— 早期适度的炎症反应能有效清除病原体、促进组织修复,但过度或持续的炎症却会引发组织损伤、器官功能障碍,甚至导致慢性疾病。在炎症的复杂调控网络中,中性粒细胞作为先天免疫的 “先头部队”,一直以来因在感染早期迅速激活、释放抗菌物质和促炎因子的作用而备受关注。然而,随着炎症的进展,机体如何精准调控中性粒细胞从 “促炎” 转向 “抗炎”,从而推动炎症消退、恢复体内平衡,仍是亟待深入探索的科学谜题。
传统认知中,中性粒细胞寿命短暂,其促炎作用主要通过凋亡后被吞噬细胞清除(即噬菌作用,efferocytosis)而终止,同时依赖一类由脂肪酸衍生的 “促消退介质”(如 resolvins、protectins、maresins 等)来调控炎症转向消退。但这些机制是否足以解释中性粒细胞在复杂炎症环境中的全部功能?是否存在其他未知途径,使得中性粒细胞在凋亡后仍能发挥抗炎作用?带着这些疑问,德国 Georg-Speyer-Haus 肿瘤生物学与实验治疗研究所等机构的研究人员开展了一项突破性研究,相关成果发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志上,为揭示中性粒细胞在炎症消退中的新型角色提供了关键线索。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:通过小鼠金黄色葡萄球菌肺炎模型,观察炎症细胞浸润和疾病转归;利用流式细胞术和免疫荧光技术,分析衰老中性粒细胞来源的大囊泡(LAND-Vs)的表面标志物(如 CD55、CD47)和功能特性;借助基因敲除小鼠(CD55 缺陷型中性粒细胞小鼠、C3 敲除小鼠),验证 CD55 在补体激活抑制中的作用;对 COVID-19 患者血浆样本进行分析,探究 LAND-Vs 水平与临床预后的相关性。
衰老中性粒细胞主动释放独特大囊泡:LAND-Vs 的特征与来源
研究发现,衰老中性粒细胞可主动释放一种直径大于 1 μm 的大囊泡 ——LAND-Vs,其与凋亡小体、外泌体等其他囊泡结构有显著差异。LAND-Vs 主要由衰老(而非凋亡)的中性粒细胞产生,其形成依赖肌动蛋白细胞骨架(actin cytoskeleton)和脂筏(lipid rafts)的动态调控,提示这是一个耗能的主动过程。
CD55<>1up>+CD47+表型赋予 LAND-Vs 双重保护机制
LAND-Vs 表面高表达 CD55 和 CD47 分子。其中,CD55 通过直接结合补体成分 C3b/C4b,抑制 C3 转化酶(C3 convertase)活性,从而阻断补体级联反应的激活,发挥抗炎作用。在 CD55 缺陷型中性粒细胞模型和 C3 敲除小鼠实验中,LAND-Vs 的抗炎功能显著减弱,证实了 CD55 的关键作用。而 CD47 作为 “别吃我” 信号2分子,可抑制吞噬细胞对 LAND-Vs 的摄取,使其在炎症微环境中得以持续发挥作用。
LAND-V2s 在炎症模型中的保护效应与临床关联
在致死性金黄色葡萄球菌肺炎小鼠模型中,给予 LAND-Vs 治疗可显著降低肺部炎症细胞(CD45+细胞)浸润,提高小鼠存活率,直接证明其抗炎和组织保护功能。对 COVID-19 患者血浆的2分析显示,病情好转患者体内 CD55+CD47+ LAND-Vs 水平较高,提示这类囊泡可能在人类急性炎症性疾病(如重症感染)的消退中发挥重要作用。
潜在争议与未2来研究方向
尽管 LAND-Vs 的抗炎功能已被证实,但其在肿瘤微环境中的作用仍存争议。已知肿瘤细胞可通过分泌 GM-CSF 延长中性粒细胞寿命,而衰老中性粒细胞释放的 LAND-Vs 是否会通过抑制补体激活,间接促进肿瘤进展?这一问题与中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的促肿瘤作用形成对比,需进一步研究。此外,细胞外囊泡(EVs)的3治疗应用面临靶向性、药代动力学优化等挑战,LAND-Vs 的临床转化需突破这些技术瓶颈。
研究结论与意4义
本研究首次揭示了衰老中性粒细胞通过释放 LAND-Vs 参与炎症消退的新机制:在炎症晚期,中性粒细胞通过主动生成 CD55+CD47+ LAND-Vs,一方面抵抗吞噬清除,另一方面抑制补体过度激活,从而打破促炎 - 抗炎失衡,推动组织修复。这一发现不仅更新了对中性粒细5胞功能 “时效性” 的认知 —— 其作用远超短暂的生命周期,更首次将补体调控与中性粒细胞衍生囊泡关联,为炎症性疾病(如感染性肺炎、COVID-19)的治疗提供了全新靶点。
值得关注的是,LAND-Vs 在临床样本中的预后相关性及其在动物模型中的治疗效果,为开发基于囊泡的无细胞疗法开辟了新方向。未来研究若能解析 LAND-Vs 与其他促消退介质的协同作用,或通过基因工程优化其靶向性,有望推动这类 “天然抗炎小体” 从实验室走向临床,为调控复杂炎症网络提供精准策略。