FHR1通过EMR2受体介导的钙信号通路促进年龄相关性黄斑变性中的副炎症反应

《Journal of Neuroinflammation》：Factor-H-related protein 1 (FHR1), a promotor of para-inflammation in age-related macular degeneration

本研究聚焦年龄相关性黄斑变性(AMD)的发病机制，揭示了补体因子H相关蛋白1(FHR1)通过结合EGF样模块含粘蛋白样激素受体2(EMR2)激活视网膜色素上皮细胞(RPE)的Ca2+信号通路，促进单核吞噬细胞(MP)浸润和血管新生。研究人员运用基因敲除小鼠模型、激光诱导脉络膜新生血管(CNV)技术和单细胞RNA测序，证实FHR1缺失可显著减轻炎症反应和病理性血管生成，为AMD治疗提供了新的靶点策略。

　　

在老龄化社会中，年龄相关性黄斑变性(AMD)已成为导致老年人失明的首要原因。这种复杂的视网膜退行性疾病表现为视网膜色素上皮细胞(RPE)功能紊乱、慢性低度炎症和异常血管生成。尽管补体因子H(CFH)基因多态性被确认为AMD的主要遗传风险因素，但其相关蛋白FHR1在疾病中的具体作用机制仍不明确。更令人困惑的是，自然发生的CFHR1/CFHR3基因缺失却能降低AMD风险，这种看似矛盾的现象亟待科学解释。

来自德国柏林夏里特医学院、汉诺威医学院等机构的研究团队在《Journal of Neuroinflammation》发表重要研究成果。研究人员发现FHR1在AMD患者视网膜下沉积，通过激活EMR2受体触发RPE细胞的Ca²⁺信号转导和促炎基因表达，促进单核吞噬细胞(MP)聚集和血管新生。该研究不仅阐明了FHR1的非经典补体功能，还为AMD治疗提供了新的干预靶点。

研究采用多学科技术方法：通过免疫组化检测AMD患者和对照组的视网膜FHR1分布；建立Cx3Cr1^GFP/GFP和TRE2两种AMD小鼠模型观察年龄相关的muFHR1积累；利用激光诱导脉络膜新生血管(CNV)模型评估血管渗漏和MP浸润；采用钙成像技术分析ARPE-19细胞和iPSC来源RPE细胞的信号转导；通过单细胞RNA测序解析不同基因型小鼠的视网膜细胞转录组差异。

FHR1 present in choroids of AMD patients
研究发现AMD患者视网膜色素上皮基底膜和Bruch膜存在FHR1特异性沉积，而在对照组中仅观察到微弱信号。血清检测显示AMD患者FHR1水平(31.52μg/ml)略高于对照组(26.52μg/ml)，但差异不显著。值得注意的是，Western blot和单细胞测序证实RPE细胞不产生FHR1，提示该蛋白来自血液循环。

Accumulation of muFHR1 is confirmed in murine models of dry AMD over time
在Cx3Cr1^GFP/GFP小鼠模型中，muFHR1呈现年龄依赖性积累，12月龄时达到高峰。共聚焦显微镜显示muFHR1与Emr1受体在RPE顶膜和浸润MP上共定位，形成RPE-MP细胞簇。TRE2转基因小鼠也观察到类似现象，证实muFHR1/Emr1相互作用在两种AMD模型中普遍存在。

muFHR1 binds both damaged and stressed RPE and MPs in CNV mouse model
激光诱导CNV模型显示，损伤后14天muFHR1在病灶区大量聚集，与Emr1⁺ MP数量呈强正相关(r=0.8661)。三维重建证实muFHR1既结合于损伤RPE，又通过Emr1介导RPE-MP相互作用。值得注意的是，周边看似完整的RPE细胞也表达Emr1并结合muFHR1，提示应激状态的早期识别。

FHR1 promotes an inflammatory phenotype in human RPE cells via EMR2
体外实验表明，固定化FHR1(iFHR1)通过EMR2触发ARPE-19细胞Ca²⁺信号，特异性上调IL1β和IL18表达。使用EMR2阻断抗体后，Ca²⁺信号幅度降低44%，IL1β表达下降2.3倍。iPSC来源的RPE细胞重现了这一现象，证实了信号通路的保守性。

Absence of muFHR1 ameliorates the severity of CNV
muFHR1敲除小鼠的CNV病灶表现出显著改善：MP浸润减少52%，荧光素渗漏面积缩小37%。病变严重程度分析显示，基因敲除组中"无渗漏"和"最小渗漏"型病灶占比达71%，而野生型仅占29%。

muFHR1 affects all cell types involved in CNV
单细胞测序揭示muFHR1缺失影响所有视网膜细胞类型的基因表达，包括不表达Emr1的内皮细胞和成纤维细胞。RPE细胞分化为16个亚群，其中亚群8的胎盘生长因子(Pgf)表达受muFHR1显著调控，提示血管新生的间接调控机制。

这项研究开创性地揭示了FHR1在AMD中的双重作用机制：一方面通过经典补体途径竞争性抑制CFH功能；另一方面通过EMR2受体激活Ca²⁺依赖性炎症信号。特别重要的是，研究发现FHR1能识别早期应激的RPE细胞，这为AMD的早期诊断提供了潜在标志物。基因敲除实验证实靶向FHR1-EMR2轴可有效抑制炎症和血管新生，为开发新型AMD治疗策略奠定了理论基础。

从转化医学角度看，该研究提示检测视网膜FHR1沉积可能成为AMD早期风险评估的重要手段。针对FHR1-EMR2相互作用的阻断剂，如特异性抗体或小分子抑制剂，有望发展成为既能抑制炎症又能减轻血管新生的双功能药物。此外，研究建立的RPE亚群分类系统为理解AMD的细胞异质性提供了新框架，将推动个性化治疗策略的发展。