清除细胞外HMGB1抑制TLR4/RAGE通路：辐射损伤唾液腺的潜在治疗靶点

推荐：研究人员针对放疗后唾液腺(SG)功能障碍缺乏有效治疗的问题，开展了通过清除细胞外高迁移率族蛋白B1(HMGB1)抑制TLR4/RAGE通路的研究。发现有效单核细胞(E-MNCs)移植可清除HMGB1，下调TLR4/RAGE表达，抑制NF-κB通路激活，延缓辐射损伤进程。该研究为细胞疗法治疗放射性口干症提供了新靶点。

　　

头颈部肿瘤患者接受放疗后，唾液腺(SG)损伤导致的顽固性口干症严重影响生活质量。目前临床仅能对症治疗，无法逆转腺体萎缩。更棘手的是，辐射会引发持续性无菌性炎症，形成"损伤-炎症-再损伤"的恶性循环。日本长崎大学研究生院生物医学科学系（Nagasaki University Graduate School of Biomedical Sciences）的Takashi I团队发现，细胞损伤释放的高迁移率族蛋白B1(HMGB1)作为损伤相关分子模式(DAMP)，通过激活Toll样受体4(TLR4)/晚期糖基化终末产物受体(RAGE)通路，驱动这一病理过程。他们在《Regenerative Therapy》发表的研究，揭示了清除细胞外HMGB1对缓解辐射损伤的新机制。

研究采用5G培养体系从外周血单核细胞(PB-MNCs)诱导有效单核细胞(E-MNCs)，通过流式细胞术分析细胞表型。建立小鼠唾液腺辐射损伤模型，进行E-MNCs移植实验，采用ELISA检测HMGB1浓度变化，qPCR和Western blot分析信号通路激活情况。体外培养辐射损伤的唾液腺上皮细胞，观察TLR4表达及细胞衰老特征。利用TLR4基因敲除(TLR4-KO)小鼠验证信号通路作用。

研究结果：
3.1 E-MNCs特征
5G培养使CD11b⁺/CD206⁺ M2型巨噬细胞比例从1.27%提升至6.10%，且57.9%的CD11b⁺细胞呈现CCR2^-/galectin 3⁺的抗炎表型。

3.2 E-MNCs移植效果
移植后4周，损伤SG中TLR4和RAGE表达显著下调，伴随HMGB1浓度降低。免疫荧光显示TLR4主要表达于导管细胞，RAGE表达于血管内皮细胞和巨噬细胞。

3.3 辐射损伤病理变化
12Gy辐射导致唾液分泌量持续下降，组织出现空泡变性和纤维化。SA-β-Gal染色显示辐射使细胞衰老提前28周出现。ELISA检测显示SG组织和唾液中HMGB1浓度随时间显著升高。

3.4 HMGB1受体表达
辐射后12周，TLR2/4和RAGE基因表达显著上调，其中TLR4表达增加2.69倍。免疫组化证实TLR4与导管细胞标志物KRT14共定位，RAGE与CD31⁺血管细胞和F4/80⁺巨噬细胞共表达。

3.6 TLR4/RAGE/NF-κB信号激活
Western blot显示辐射1周后磷酸化核因子κB(p-NF-κB)蛋白表达增加，4周后可见其核转位。MyD88、TRAM和TRIF等接头分子基因表达上调，伴随IL-1β、IL-6、TNF-α和IFN-γ等促炎因子分泌增加。

3.7-3.8 体外实验验证
辐射损伤的SG上皮细胞培养上清含有HMGB1等DAMP/SASP因子，可诱导正常上皮细胞TLR4表达和细胞衰老。添加HMGB1中和抗体可抑制TLR4/NF-κB通路激活。

3.9-3.10 TLR4-KO小鼠研究
TLR4缺失延迟但未能完全阻止唾液腺功能障碍，8周时唾液分泌量保持较好，但12周仍出现功能减退。基因分析显示TLR2和RAGE表达代偿性升高，提示信号通路冗余。

该研究首次阐明HMGB1/TLR4/RAGE轴在辐射性唾液腺损伤中的核心作用。Takashi I团队发现E-MNCs中的M2型巨噬细胞通过清除细胞外HMGB1，阻断TLR4/RAGE信号传导，抑制NF-κB通路激活和促炎因子释放，从而缓解无菌性炎症。虽然TLR4缺失可延缓疾病进程，但其他受体(如RAGE)的代偿激活提示单一靶点抑制的局限性。这一发现为开发基于免疫调节细胞的综合疗法提供了理论依据，通过重塑损伤微环境，有望实现放射性口干症的标本兼治。