
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
GAS6/AXL信号通路通过促进M2小胶质细胞胞葬作用缓解脓毒症相关脑病神经炎症的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月07日 来源:Cell Death Discovery 6.1
编辑推荐:
为解决脓毒症相关脑病(SAE)中神经炎症调控机制不明的问题,研究人员聚焦GAS6/AXL信号通路,通过CLP小鼠模型和RNA-Seq技术,发现该通路通过激活Rac1和转录因子STAT3/SP1增强M2小胶质细胞的抗炎与胞葬功能,显著改善SAE认知损伤。该研究为SAE的靶向治疗提供了新策略。
脓毒症相关脑病(SAE)是脓毒症患者常见的致命并发症,以急性中枢神经系统损伤和神经炎症为特征,临床表现为认知障碍和记忆减退,但目前缺乏特异性治疗手段。其核心病理机制涉及小胶质细胞异常激活导致的炎症级联反应,但M2型小胶质细胞如何通过胞葬作用(efferocytosis)清除凋亡细胞以缓解炎症的调控网络仍不明确。
针对这一科学问题,上海公共卫生临床中心的研究团队在《Cell Death Discovery》发表研究,揭示了GAS6/AXL信号通路通过激活Rac1和转录因子STAT3/SP1,驱动M2小胶质细胞抗炎极化与胞葬功能,从而改善SAE神经炎症的新机制。研究通过盲肠结扎穿孔(CLP)构建SAE小鼠模型,结合行为学测试、RNA测序(RNA-Seq)和染色质免疫共沉淀(ChIP)等关键技术,首次系统阐明了GAS6/AXL-Rac1-STAT3/SP1轴在SAE中的神经保护作用。
主要技术方法
研究采用CLP手术诱导SAE小鼠模型,通过SHIRPA评分筛选造模成功个体;利用RNA-Seq分析差异基因表达;通过重组GAS6(rGAS6)干预和AXL抑制剂(R428)处理验证通路功能;采用免疫荧光、Western blot和ELISA检测炎症因子;结合Rac1活性测定和siRNA基因沉默明确下游机制。
研究结果
SAE模型建立与行为学评估
CLP手术成功诱导SAE小鼠出现焦虑样行为和认知障碍:旷场实验显示活动距离减少(图1C),水迷宫测试中逃避潜伏期延长(图1D),新物体识别率降低(图1F)。脑组织检测证实NF-κB和iNOS表达上调(图1G),提示神经炎症激活。
GAS6/AXL通路通过Rac1调控神经炎症
SAE小鼠脑内GAS6/AXL表达显著降低(图2D),而rGAS6治疗恢复AXL磷酸化水平(图2K),促进抗炎因子IL-4/IL-10分泌(图2I)。关键发现是rGAS6通过增强Rac1-GTP结合活性(图2J)和Arg1+
M2小胶质细胞比例(图2H),而AXL抑制剂R428可逆转此效应。
RNA-Seq揭示基因调控网络
rGAS6处理组中MerTK、TREM2等胞葬相关基因显著上调(图3A),GO分析显示"吞噬体"和"PI3K-Akt通路"富集(图3D)。转录因子预测发现STAT3/SP1在Arg1、CD206启动子区结合位点富集(图4A),ChIP实验证实其直接调控作用(图4F)。
STAT3/SP1介导抗炎-胞葬协同效应
STAT3抑制剂Stattic和SP1抑制剂Plicamycin处理可阻断rGAS6诱导的IL-10分泌(图5A),并抑制小胶质细胞对PI标记神经元的吞噬(图5B),证实二者是GAS6/AXL下游关键效应分子。
Rac1是胞葬作用的核心执行者
siRNA沉默Rac1后,rGAS6促胞葬作用被显著抑制(图7D),Western blot显示AXL-Rac1磷酸化级联激活(图7B),阐明GAS6/AXL→Rac1→细胞骨架重塑的作用轴。
结论与意义
该研究首次阐明GAS6/AXL信号通过双重机制缓解SAE:一方面激活STAT3/SP1上调Arg1、MerTK等基因,促进M2极化;另一方面通过Rac1-GTP介导的胞葬作用清除凋亡物质。这不仅为SAE的分子病理提供新见解,更提示靶向GAS6/AXL通路(如rGAS6蛋白疗法)的转化潜力。研究创新性地将胞葬作用、小胶质细胞极化和神经炎症三者纳入统一调控框架,为脓毒症继发脑损伤的精准干预奠定理论基础。
局限性在于未解析不同脑区(如海马与皮层)的异质性响应,且临床样本验证有待开展。未来研究可探索GAS6/AXL激动剂与现有抗炎药物的协同效应,推动SAE治疗从症状控制向机制干预的跨越。
生物通微信公众号
知名企业招聘