综述:探索中性粒细胞胞外诱捕网:免疫调节机制与未来治疗潜力

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Experimental Hematology & Oncology 9.4

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  这篇综述系统阐述了中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的双重作用:既通过DNA-抗菌蛋白复合体清除病原体(如COVID-19中的SARS-CoV-2),又在自身免疫疾病(如SLE)和肿瘤转移中加剧病理损伤。重点解析了NOX依赖/非依赖的NETosis形成机制(涉及PAD4、MPO、ROS)、与免疫细胞(CD8+ T细胞、NK细胞、巨噬细胞)的互作,并探讨了靶向NET的临床策略(如DNase I、PAD4抑制剂Cl-amidine)。

  

引言

中性粒细胞作为循环白细胞的主要组分(50%-79%),是抵御病原体的第一道防线。近年研究发现其高度异质性,尤其在肿瘤微环境(TME)中分化为促瘤(N2)或抑瘤(N1)表型。2004年,Brinkmann等首次描述NETs——由DNA骨架嵌入组蛋白(如citH3)、抗菌蛋白(NE、MPO)构成的网状结构,既能捕获微生物,又在非感染性疾病中呈现"双刃剑"效应。

NET形成机制与调控

病原体与其他诱导因素
细菌(如大肠杆菌E. coli)、病毒(HBV、SARS-CoV-2)、真菌(白色念珠菌C. albicans)及内源性因子(IL-8、TNF-α)均可触发NETs。表1汇总了不同刺激物的致病/保护作用,例如COVID-19重症患者中NETs通过IL-1β加剧肺损伤。

经典调控通路

  1. NOX依赖性NETosis(自杀性):PMA或微生物激活PKC-Raf-MEK-ERK通路,升高ROS促使NE核转位,水解组蛋白并协同MPO引发染色质解凝。关键分子包括:

    • PAD4介导的组蛋白瓜氨酸化
    • CDK4/6磷酸化核纤层蛋白B破坏核膜
    • GSDMD增强膜通透性促NET释放
  2. NOX非依赖性途径(存活性):GM-CSF或血小板通过PAD4直接解凝染色质,形成囊泡化NETs而不导致细胞死亡。

  3. 线粒体DNA驱动NETosis:LPS/C5a刺激下,线粒体ROS通过糖酵解ATP重构细胞骨架,释放mtDNA激活cGAS/STING通路,与SLE发病相关。

自噬的协同作用
mTOR-PI3K轴调控自噬与NETs形成:

  • 雷帕霉素激活自噬促进NETs,而3-MA抑制PI3K III类可减轻ANCA相关性血管炎中的NETosis
  • 溃疡性结肠炎中REDD1通过自噬-NET-IL-1β轴放大炎症

NET与适应性免疫的互作

CD8+ T细胞耗竭
NETs通过PD-L1/Arg1抑制T细胞功能,并借TMCO6结合DNA触发TGF-β1自分泌循环。DNase降解可逆转此效应,增强PD-1抑制剂疗效。

CD4+ T细胞极化

  • NASH中NETs通过TLR4驱动Treg分化
  • 类风湿关节炎(RA)中NETs激活DC促进Th1/Th17偏移
  • 乳腺癌肺转移时STAT6-C3正反馈环招募NETs

B细胞自身免疫应答
SLE患者NETs的LL37-DNA复合物通过TLR9激活B细胞,产生抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA),而BAFF进一步维持B细胞存活。

NET与天然免疫的互作

NK细胞双向调控

  • HBV感染中NK通过GSDMD/caspase-8诱发肝细胞焦亡,释放HMGB1激活NETs
  • 结肠癌NETs通过SKAP1-NFATc1/CXCL8抑制NK杀伤

树突状细胞(DC)抗原提呈
NETs的突变核磷蛋白(NPMc+)可被DC摄取,用于白血病疫苗开发;但COPD中NETs通过NF-κB非依赖IFN-α加重炎症。

巨噬细胞动态平衡

  • M1巨噬细胞通过MMP12降解NETs并清除补体C3
  • 脓毒症中NETs诱导巨噬细胞焦亡,形成线粒体转移的恶性循环
  • 糖尿病动脉粥样硬化中NETs促进M1极化,而PAD2抑制转向M2修复表型

靶向NET的治疗策略

抑制形成

  • PAD4抑制剂Cl-amidine(关节炎)和GSK484(卵巢癌)
  • NE抑制剂Sivelestat(ARDS)
  • MPO抑制剂PF-1355(肾小球肾炎)
  • CXCR1/2拮抗剂Reparixin(联合免疫治疗)

促进降解

  • 外源DNase I降低结肠癌肝转移
  • 运动增强内源性DNase活性

调控释放

  • 抗氧化剂NAC(胆汁闭锁)
  • CTSC抑制剂AZD7986(乳腺癌)

结论与展望

NET研究尚存空白:PAD4精确激活机制、时空特异性调控策略等。未来需开发阶段化干预手段——感染早期增强NETs抗菌功能,而自身免疫/肿瘤中抑制其病理效应。靶向NET-免疫微环境互作(如TLR9、AMPK)可能开辟精准治疗新途径。

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