巨噬细胞Notch1通过抑制线粒体自噬和促进NLRP3炎症小体激活加剧脓毒症心脏功能障碍

本研究针对脓毒症心脏功能障碍的发病机制，揭示了巨噬细胞Notch1信号通过转录上调Mst1抑制线粒体自噬（mitophagy），导致线粒体损伤和NLRP3炎症小体过度激活的关键作用。研究人员采用巨噬细胞特异性Notch1敲除（NOTCH1ΔMyelo）和AAV-F4/80介导的NICD1过表达模型，结合ChIP-seq和荧光报告系统，证实靶向Notch1-Mst1通路可恢复线粒体稳态并减轻心脏损伤，为脓毒症治疗提供了新策略。

　　

脓毒症是一种威胁生命的全身炎症反应综合征，每年导致全球约1100万人死亡，其中心脏功能障碍是致死率最高的并发症之一。尽管已知巨噬细胞和线粒体功能障碍在脓毒症中起关键作用，但具体分子机制尚未阐明。尤其值得注意的是，Notch信号通路在炎症疾病中具有多效性，而巨噬细胞Notch1如何调控线粒体质量控制和炎症反应仍属未知领域。

上海大学健康医学院等机构的研究人员通过构建巨噬细胞特异性Notch1敲除（NOTCH1^ΔMyelo）小鼠和AAV-F4/80-NICD1过表达模型，结合多组学分析，发现Notch1通过转录激活Mst1抑制线粒体自噬，进而加剧NLRP3炎症小体依赖的心脏损伤。该研究发表于《Biology Direct》，为脓毒症心脏保护提供了新靶点。

关键技术方法包括：1）LPS诱导的脓毒症小鼠模型和生存分析；2）巨噬细胞特异性基因修饰（Cre-loxP系统和AAV9载体）；3）线粒体功能检测（流式细胞术分析mitoROS和膜电位）；4）分子互作验证（ChIP-qPCR和荧光素酶报告系统）；5）超微结构观察（透射电镜检测线粒体自噬体）。

Notch1在脓毒症心脏巨噬细胞中上调
LPS处理显著降低小鼠心脏射血分数（EF）和存活率，同时心脏CD68⁺巨噬细胞中Notch1表达升高，与心功能呈负相关。Western blot证实LPS刺激的骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）中Notch1蛋白水平增加2.1倍。

Notch1遗传操作调控心脏损伤
NOTCH1^ΔMyelo小鼠LPS处理后EF提高38%，存活率提升60%，而AAV-F4/80-NICD1过表达组心功能恶化2倍。TUNEL染色显示Notch1缺失使心肌细胞凋亡减少67%。

Notch1缺失改善线粒体功能
流式检测发现NOTCH1^ΔMyelo巨噬细胞线粒体膜电位维持率提高45%，mitoROS降低52%。透射电镜观察到该组线粒体自噬体数量增加3倍，伴随LC3II和Parkin蛋白表达上调。

NLRP3炎症小体激活受抑
Notch1缺失使LPS+ATP诱导的caspase-1 p10片段减少72%，IL-1β分泌下降58%。使用线粒体分裂抑制剂mdivi-1可逆转心脏保护效应，证实mitophagy的关键作用。

Notch1-Mst1转录调控机制
ChIP-seq发现NICD1富集于Mst1启动子CSL结合位点。突变实验证实NF-κB和HRE元件协同参与调控，Mst1过表达可抵消Notch1缺失的促线粒体自噬效应。

该研究首次阐明巨噬细胞Notch1-Mst1轴通过双重调控线粒体自噬缺陷和NLRP3过度激活驱动脓毒症心脏损伤。临床转化方面，靶向巨噬细胞Notch1可能通过恢复线粒体质量控制平衡炎症反应，但需结合其他器官保护策略以实现全身治疗。技术层面，AAV介导的巨噬细胞靶向基因调控为精准免疫干预提供了范例。未来研究可探索Notch1在不同免疫细胞亚群中的时空特异性作用，以及其与已知脓毒症治疗靶点（如SIRT1、YAP）的交互网络。