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PDPK1通过缺氧驱动的CD47/AKT-糖酵解轴调控巨噬细胞M2极化促进子宫内膜异位症进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月05日 来源:Cellular Signalling 4.4
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本研究针对子宫内膜异位症(EMS)中巨噬细胞M2极化与糖酵解异常的关联机制展开探索。研究人员通过临床样本分析结合体外实验,发现PDPK1通过激活CD47/AKT-LDHA信号轴驱动糖酵解重编程,进而促进M2巨噬细胞极化。研究证实靶向抑制PDPK1、CD47或LDHA可显著缩小EMS病灶并逆转免疫微环境,为开发基于糖酵解-免疫调控的新型治疗策略提供理论依据。
子宫内膜异位症(EMS)是困扰10%育龄女性的常见疾病,其核心特征在于子宫内膜组织异常生长至子宫外部位,引发慢性炎症和不孕。尽管"经血逆流"学说被广泛接受,但为何这些异位细胞能逃避免疫清除并持续增殖仍是未解之谜。近年研究发现,腹腔内免疫微环境特别是巨噬细胞的异常活化扮演关键角色——它们本应是体内的"清道夫",却在EMS中转变为促进病灶生长的"帮凶"。更令人困惑的是,这些巨噬细胞为何会集体"叛变"为具有促修复特性的M2型?与此同时,科学家们注意到EMS组织存在显著的代谢异常,尤其是糖酵解活性异常升高,这两者之间是否存在隐秘联系?
中南大学湘雅二医院的研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究揭开了这一谜团。他们发现磷酸肌醇依赖性激酶1(PDPK1)作为关键枢纽,通过CD47/AKT-LDHA信号轴同时调控糖酵解和巨噬细胞极化,形成推动EMS进展的恶性循环。这一发现不仅阐明代谢重编程与免疫逃逸的协同机制,更为开发双靶点治疗策略奠定基础。
研究采用多维度技术体系:收集10例EMS患者异位内膜组织进行免疫组化(IHC)和蛋白质印迹(WB)分析;建立缺氧培养的原代子宫内膜基质细胞(ESCs)与Ishikawa细胞模型;通过THP-1巨噬细胞极化实验评估条件培养基影响;运用基因沉默(siRNA)、过表达载体及乳酸(LA)干预进行机制验证;最后采用PDPK1/CD47/LDHA抑制剂处理EMS小鼠模型评估治疗效果。
【临床样本揭示关键靶点关联】
对EMS患者组织的分析显示,异位内膜中CD206+
M2巨噬细胞浸润显著增加,且与CD47、PDPK1和LDHA表达呈正相关。值得注意的是,糖酵解关键酶如GLUT1、PDK1和PKM2在病灶中同步上调,提示代谢异常与免疫调控存在共变关系。
【缺氧触发级联反应】
体外实验证实,缺氧环境不仅增强ESCs的迁移能力,还激活AKT/mTOR通路并诱导糖酵解重编程——表现为葡萄糖摄取、ATP和LA产量增加。这些变化伴随着CD47表达上调,形成促肿瘤样微环境。
【巨噬细胞极化机制解析】
THP-1巨噬细胞在缺氧ESCs条件培养基中呈现典型M2极化特征:CD206+
细胞比例升高,促炎因子IL-6/TNF-α减少而抗炎因子IL-10/TGF-β增加。沉默PDPK1可逆转这些效应,而AKT/CD47过表达或外源LA补充能恢复M2极化能力,证实PDPK1通过代谢产物调控免疫表型。
【动物模型验证治疗靶点】
在EMS小鼠模型中,PDPK1抑制剂BX-795、CD47阻断剂或LDHA抑制剂FX11均能显著缩小病灶体积。组织学分析显示治疗组M2巨噬细胞浸润减少,细胞凋亡增加,且糖酵解相关标志物表达下调,实现代谢-免疫双重调控。
这项研究首次系统阐明PDPK1-CD47/AKT-LDHA轴在EMS中的核心作用:缺氧通过上调PDPK1激活AKT/mTOR通路,一方面增强CD47介导的免疫逃逸,另一方面通过LDHA促进LA生成,后者又作为信号分子强化M2极化。这种正反馈循环完美解释了EMS病灶为何能持续生长。
临床转化价值尤为突出:针对PDPK1的干预可同时破坏肿瘤样代谢特征和免疫抑制微环境,实现"一石二鸟"的治疗效果。研究采用的BX-795等抑制剂已有抗癌应用基础,有望快速推进至临床前试验。未来研究可进一步探索该通路与雌激素信号的交互作用,以及不同EMS亚型中的表达异质性,为精准治疗提供依据。
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