外泌体CagA通过JAK1-2/STAT1信号通路诱导巨噬细胞M1极化和铁死亡在幽门螺杆菌相关性胃炎中的作用机制

幽门螺杆菌（H. pylori）感染是胃炎和胃癌的主要诱因，但其毒力因子CagA通过外泌体介导巨噬细胞极化和铁死亡的机制尚不明确。本研究通过构建CagA+和CagA- H. pylori感染的胃上皮细胞模型，提取外泌体并分析其对巨噬细胞的影响，发现外泌体CagA通过激活JAK/STAT1通路促进M1极化和铁死亡，且铁死亡抑制因子SLC7A11是关键调控靶点。临床样本验证了CagA+感染者胃黏膜中iNOS升高和SLC7A11降低的现象。该研究为H. pylori相关胃炎提供了新的治疗靶点。

　　

幽门螺杆菌（H. pylori）感染是全球近半数人口面临的健康威胁，其毒力因子CagA与胃炎、消化性溃疡甚至胃癌的发生密切相关。然而，CagA如何通过外泌体这一"细胞间通讯快递"影响免疫微环境，尤其是巨噬细胞的命运，一直是未解之谜。中南大学湘雅三医院的研究团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表的研究，揭示了外泌体CagA通过JAK1-2/STAT1信号通路诱导巨噬细胞M1极化和铁死亡的全新机制。

研究人员采用CagA⁺和CagA^- H. pylori菌株感染胃上皮细胞GES-1，通过超速离心提取外泌体，结合透射电镜、粒径分析和Western blot验证外泌体特性。利用THP-1来源的巨噬细胞模型，通过CCK-8、Calcein AM/PI双染色、脂质ROS检测（BODIPY 581/591 C11）、亚细胞分离和染色质免疫共沉淀（ChIP）等技术，系统分析了外泌体CagA对巨噬细胞极化和铁死亡的影响。临床样本来自30例H. pylori感染胃炎患者，通过免疫组化和免疫荧光验证关键分子表达。

3.1 外泌体CagA的提取与鉴定
研究成功从CagA⁺ H. pylori感染的GES-1细胞中分离出直径30-150 nm的外泌体，电镜显示典型杯状结构，Western blot证实其携带CagA蛋白，而CagA^-组外泌体无此特征。

3.2 诱导巨噬细胞M1极化
PKH67标记实验显示外泌体可被巨噬细胞高效摄取。与对照组相比，CagA⁺外泌体处理组M1标志物iNOS和IL-1β表达显著升高，而M2标志物CD206和Arg-1无变化，免疫荧光和Western blot结果一致。

3.3 触发铁死亡程序
CagA⁺外泌体导致巨噬细胞存活率下降43%，死亡细胞增加2.8倍。铁死亡特征指标出现显著变化：脂质ROS升高3.5倍，MDA含量增加2.1倍，GSH水平降低62%，Fe²⁺荧光探针显示铁离子蓄积。Western blot显示铁死亡关键调控因子SLC7A11和GPX4表达下调，而TFRC上调。

3.4 铁死亡调控验证
铁死亡诱导剂Erastin可协同CagA⁺外泌体加剧细胞死亡，而抑制剂Ferrostatin-1（Fer-1）能逆转这一效应，使SLC7A11表达恢复至对照组的85%。

3.5 JAK/STAT1信号通路激活
磷酸化检测显示JAK1/2和STAT1激活，核质分离实验证实STAT1核转位增加3.2倍。JASPAR数据库预测STAT1在SLC7A11启动子区的结合位点（TTCTTCCTGAAACTC），ChIP实验验证其特异性结合。

3.6 通路抑制实验
JAK抑制剂Ruxolitinib（Ruxo）和STAT1抑制剂Fludarabine（Flud）处理使p-STAT1降低57%，同时使SLC7A11表达回升，细胞存活率提高至71%。

3.7 临床样本验证
CagA⁺患者胃黏膜中iNOS⁺巨噬细胞密度是CagA^-组的2.3倍，SLC7A11表达降低68%，HE染色显示更严重的炎症浸润。

这项研究首次阐明外泌体CagA通过"JAK1-2/STAT1-SLC7A11"轴诱导巨噬细胞M1极化和铁死亡的级联反应。该发现不仅解释了H. pylori感染后慢性炎症持续存在的机制，还为靶向干预提供了新思路：STAT1抑制剂或铁死亡抑制剂可能成为治疗CagA⁺ H. pylori感染的新策略。值得注意的是，STAT1在胃癌中的双重作用提示该通路干预需精准把握时机，早期抑制炎症可能比晚期阻断更有利于预防癌变。未来研究可进一步探索外泌体中其他调控分子（如microRNAs）的协同作用，以及动物模型中靶向治疗的可行性。