MTMR14通过调控巨噬细胞M1极化缓解慢性阻塞性肺病炎症与肺气肿的机制研究

本研究揭示了肌微管蛋白相关蛋白14(MTMR14)在慢性阻塞性肺病(COPD)中的关键作用。研究人员通过单细胞测序发现COPD患者肺泡巨噬细胞中MTMR14表达下调，进一步实验证实MTMR14缺失会通过PI3K/Akt和NF-κB通路促进巨噬细胞M1极化，加剧气道炎症和肺泡上皮损伤。该研究为COPD治疗提供了新的分子靶点，具有重要临床转化价值。

　　

慢性阻塞性肺病(COPD)是全球范围内导致慢性呼吸系统疾病死亡的主要原因之一，其特征是持续性呼吸道炎症和不可逆的肺功能下降。尽管已知巨噬细胞在COPD发病中起关键作用，但调控巨噬细胞极化的具体分子机制仍不清楚。华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸与危重症医学科的研究团队在《Respiratory Research》发表的重要研究，揭示了肌微管蛋白相关蛋白14(MTMR14)通过调控巨噬细胞极化在COPD中的保护作用。

研究人员首先通过分析公开的单细胞RNA测序数据，发现COPD患者肺泡巨噬细胞中MTMR14表达显著降低。这一发现在临床标本、动物模型和细胞实验中得到验证。为探究MTMR14的功能，研究团队构建了Mtmr14基因敲除小鼠模型，结合6个月香烟烟雾(CS)暴露实验，发现MTMR14缺失会加重肺功能下降、肺气肿和气道炎症。

关键技术方法包括：1) 临床样本分析：收集非吸烟者、吸烟者和COPD患者的支气管肺泡灌洗液(BALF)；2) 动物模型：建立CS暴露的Mtmr14基因敲除小鼠；3) 细胞实验：通过siRNA和过表达技术调控巨噬细胞MTMR14表达；4) 分子机制研究：采用免疫共沉淀(co-IP)和环己酰亚胺(CHX)追踪实验证实TRIM21通过泛素-蛋白酶体系统调控MTMR14。

MTMR14在COPD巨噬细胞中的表达下调
通过重新分析单细胞RNA测序数据(GSE136831)，研究发现MTMR14在COPD患者肺泡巨噬细胞中表达显著降低。这一结果在临床标本的免疫荧光染色、CS暴露小鼠模型和香烟烟雾提取物(CSE)刺激的巨噬细胞系中得到验证。

Mtmr14缺失加重CS暴露小鼠肺部损伤
Mtmr14基因敲除小鼠在6个月CS暴露后表现出更严重的肺功能下降(FEV_0.05s/FVC比值降低)、肺气肿(平均线性间距MLI增加)和气道炎症(支气管周围炎症细胞浸润评分升高)。流式细胞术显示敲除小鼠肺泡巨噬细胞M1标志物(CD86)表达增加。

MTMR14负调控巨噬细胞M1极化
在RAW264.7和THP-1细胞系中，MTMR14敲低促进CSE诱导的M1极化(iNOS表达和促炎细胞因子分泌增加)，而过表达则抑制这一过程。转录组测序分析发现MTMR14主要影响PI3K-Akt和NF-κB信号通路，Western blot证实MTMR14负调控Akt和p65磷酸化。

MTMR14调控巨噬细胞与肺泡上皮的相互作用
通过共培养实验发现，MTMR14下调的巨噬细胞上清会加重肺泡上皮细胞(A549)屏障功能损伤(跨上皮电阻TEER降低)，破坏紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin和E-cadherin)表达。这一机制可能解释了MTMR14缺失加重肺气肿的原因。

TRIM21通过泛素-蛋白酶体系统下调MTMR14
免疫共沉淀-质谱分析(IP-MS)鉴定出E3泛素连接酶TRIM21与MTMR14相互作用。研究发现：1)蛋白酶体抑制剂MG-132可恢复MTMR14表达；2)CSE刺激增加巨噬细胞TRIM21表达；3)TRIM21敲低延长MTMR14半衰期。

该研究首次阐明了MTMR14通过抑制巨噬细胞M1极化缓解COPD炎症和肺气肿的分子机制，并揭示了TRIM21介导的泛素化修饰是MTMR14表达下调的关键原因。这些发现不仅深化了对COPD发病机制的理解，更重要的是为开发靶向MTMR