Mac-1/ICAM-1依赖性胞啃作用介导ICAM-1hi中性粒细胞加重创伤性脑损伤后肺损伤的机制研究

这篇研究揭示了创伤性脑损伤（TBI）后肺损伤的新机制：S100B通过上调内皮细胞ICAM-1表达，促进中性粒细胞通过Mac-1/ICAM-1依赖性胞啃作用（trogocytosis）获得ICAM-1hi表型。这些高迁移性促炎中性粒细胞通过释放弹性蛋白酶（NE）破坏内皮连接，加剧炎症级联反应。研究为靶向S100B或Mac-1/ICAM-1通路减轻TBI继发性肺损伤提供了理论依据。

　　

Highlight

动物实验
所有无特定病原体（SPF级）动物购自南方医科大学实验动物中心（许可证号SYXK（粤）2021-0041），饲养于可控环境（12小时光照/黑暗循环），自由获取食物和水。实验方案经南方医科大学医学伦理委员会审查批准（批准号SMU-L2019134），遵循美国国立卫生研究院实验动物福利指南。

中性粒细胞浸润介导炎症反应并促进TBI大鼠模型急性肺损伤
为分析TBI后急性肺损伤的动态变化及其与中性粒细胞浸润的关联，我们分别在3、6、12和24小时观察脑挫伤组织、肺组织和支气管肺泡灌洗液（BALF）（图1A）。脑组织大体观察显示假手术组接近正常，而TBI组脑组织撞击部位出现充血、挫伤和肿胀（图1B）。TBI后约3小时开始，肺组织呈现时间依赖性病理改变：肺泡壁增厚、炎性细胞浸润、肺泡腔出血，24小时达到高峰（图1C）。

讨论
TBI后继发肺损伤是常见且严重的并发症。虽然具体机制尚未明确，但研究表明ICAM-1^hi中性粒细胞介导的炎症反应可能是关键机制。本研究首次发现，除挫伤脑组织外，TBI后损伤肺组织和BALF中存在大量ICAM-1^hi中性粒细胞伴随NE上调。体外实验证实，这些细胞通过Mac-1/ICAM-1依赖性胞啃作用从内皮细胞获取ICAM-1，获得更强的迁移和促炎能力。

结论
综上所述，我们发现TBI诱导的S100B升高促进内皮细胞ICAM-1表达，通过Mac-1/ICAM-1结合介导中性粒细胞胞啃作用。该过程是中性粒细胞获得ICAM-1^hi表型的关键机制。这些ICAM-1^hi中性粒细胞通过破坏内皮连接增强跨内皮迁移能力，放大炎症反应并加剧TBI后继发肺损伤（图9）。针对S100B或Mac-1/ICAM-1通路的分子干预策略具有潜在治疗价值。