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内皮细胞CLEC5A驱动屏障功能障碍和血管渗漏导致细菌性肺炎和脓毒症肺损伤的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7
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推荐:针对脓毒症和细菌性肺炎中内皮屏障功能障碍的机制问题,研究人员聚焦C型凝集素结构域家族5成员A(CLEC5A)的作用,通过基因敲除和单细胞RNA测序技术,揭示了内皮CLEC5A通过促进炎症风暴和血管渗漏加剧肺损伤,为靶向治疗提供了新策略。
研究背景
脓毒症是一种由感染引发的全身性炎症反应综合征,其导致的器官衰竭是重症患者死亡的主要原因。其中,肺损伤是脓毒症最常见的并发症,表现为肺泡-毛细血管屏障破坏和血管渗漏,进而引发急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。尽管近年来对脓毒症病理机制的认识不断深入,但针对内皮屏障功能障碍的治疗策略仍十分有限。
C型凝集素结构域家族5成员A(CLEC5A)是一种模式识别受体(PRR),既往研究主要集中于其在髓系细胞中的免疫调节作用。然而,CLEC5A在内皮细胞中的功能及其在脓毒症相关肺损伤中的作用尚不明确。内皮细胞作为血管屏障的主要构成部分,其功能紊乱是脓毒症病理过程中的关键环节。因此,阐明CLEC5A在内皮细胞中的调控机制,对开发新型靶向治疗具有重要意义。
研究方法
中国医科大学附属盛京医院的研究团队通过生物信息学分析筛选出CLEC5A作为潜在靶点,并构建了CLEC5A基因敲除(CLEC5A?/?
)小鼠模型。采用盲肠结扎穿孔(CLP)和脂多糖(LPS)诱导的脓毒症模型,结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术分析肺组织细胞异质性。通过内皮特异性启动子Tie1介导的腺相关病毒(AAV9)递送系统,实现内皮细胞中CLEC5A的条件性敲除或过表达。体外实验利用原代肺微血管内皮细胞(PMVECs)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs),通过跨内皮电阻(TEER)和细胞迁移实验评估屏障功能。
研究结果
1. 全局敲除CLEC5A改善脓毒症小鼠生存率
CLEC5A?/?
小鼠在LPS诱导的内毒素血症和CLP诱导的多微生物脓毒症模型中生存率显著提高。scRNA-seq显示,CLEC5A缺失降低了肺组织中促炎细胞因子(如TNF-α和IL-6)的表达,并减少中性粒细胞和单核细胞浸润。
2. 内皮特异性CLEC5A敲除减轻肺损伤
通过AAV9-Tie1系统靶向敲除内皮CLEC5A后,小鼠肺组织病理损伤评分和血管渗漏显著降低。免疫荧光证实CLEC5A与内皮标志物CD31共定位,且其缺失上调了紧密连接蛋白VE-cadherin的表达。
3. CLEC5A促进白细胞-内皮细胞相互作用
体外实验表明,CLEC5A缺失抑制LPS诱导的单核细胞(THP-1)和中性粒细胞跨内皮迁移。机制上,CLEC5A通过上调血管细胞黏附分子(VCAM-1)和趋化因子(CXCL5)促进白细胞募集。
4. 下游靶点SCARB1和PODXL的调控作用
scRNA-seq分析发现,CLEC5A缺失上调了清道夫受体SCARB1和抗黏附因子PODXL的表达,而抑制这些分子可逆转CLEC5A敲除的保护效应。
5. 在细菌性肺炎模型中的验证
CLEC5A?/?
小鼠在埃希氏大肠杆菌(E. coli)诱导的肺炎模型中表现出更轻的肺水肿和炎症反应,进一步证实了CLEC5A的病理作用。
结论与意义
该研究首次揭示内皮CLEC5A通过破坏屏障功能和促进白细胞浸润加剧脓毒症肺损伤,并鉴定出SCARB1和PODXL等关键下游效应分子。研究成果发表于《科学进展》(Science Advances),为脓毒症和细菌性肺炎的精准治疗提供了新靶点。通过靶向内皮CLEC5A或其信号通路,有望开发出既能抑制炎症风暴又不影响宿主防御功能的治疗策略。
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