整合应激反应通过PKR调控巨噬细胞炎症与迁移在自身免疫性糖尿病中的作用机制

本研究针对1型糖尿病(T1D)中巨噬细胞介导的早期胰岛炎机制，揭示了整合应激反应(ISR)通过蛋白激酶R(PKR)通路调控巨噬细胞极化、迁移及免疫检查点分子PD-L1表达的关键作用。研究人员采用ISRIB抑制剂干预，结合RNA测序、斑马鱼尾鳍损伤模型和NOD小鼠实验，发现抑制ISR可减少促炎性M1样巨噬细胞数量、降低迁移能力并上调PD-L1蛋白水平，为T1D早期免疫干预提供了新靶点。

　　

在自身免疫性疾病1型糖尿病(T1D)的发病过程中，胰腺β细胞的破坏与免疫细胞浸润密切相关。其中，巨噬细胞作为先天免疫系统的"先锋部队"，早在T细胞和B细胞之前就侵入胰岛，通过分泌促炎因子和活性氧(ROS)加剧炎症反应。然而，驱动巨噬细胞向促炎表型转化的分子机制尚未完全阐明。近年研究发现，细胞应激反应通路——特别是整合应激反应(ISR)在β细胞功能障碍中起关键作用，但该通路如何调控巨噬细胞功能仍是一个未解之谜。

为探索这一科学问题，Jiayi E.Wang等研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表重要成果。研究人员采用多学科交叉方法，通过RNA测序分析人/鼠样本的ISR通路激活特征，结合体外骨髓来源巨噬细胞(BMDM)极化实验、斑马鱼尾鳍损伤迁移模型，以及非肥胖糖尿病(NOD)小鼠干预实验，系统研究了ISR对巨噬细胞功能的调控机制。关键技术包括：单细胞RNA测序分析HPAP数据库中人胰岛免疫细胞；使用ISRIB抑制剂和PKR特异性抑制剂C16处理巨噬细胞；流式细胞术检测M1/M2标记物；Transwell迁移实验量化细胞运动能力；纳米字符串空间蛋白质组学定位胰岛免疫细胞亚群。

ISR调控巨噬细胞mRNA翻译参与T1D发病

通过时序分析发现，NOD小鼠胰岛巨噬细胞数量在6-8周龄显著增加，与糖尿病前期关键窗口期吻合。单细胞测序显示，巨噬细胞中未折叠蛋白反应(UPR)和ISR通路基因随时间推移持续激活。特别值得注意的是，在LPS/IFN-γ诱导的M1样巨噬细胞中，PKR(Eif2ak2)表达显著上调，提示其在炎症调控中的特殊地位。

人类T1D样本验证ISR通路激活

分析人类胰腺分析计划(HPAP)数据库发现，与健康对照相比，自身抗体阳性(AAB+)和T1D供体的胰岛免疫细胞中ISR通路显著富集。外周血单核细胞(PBMC)测序也显示，T1D患者单核细胞的ISR信号增强，证实该现象具有跨物种保守性。

ISR抑制改变蛋白质翻译动态

表面传感翻译(SUnSET)技术显示，ISRIB处理显著增加M1样巨噬细胞的新生蛋白质合成，证实ISR通过真核起始因子2α(eIF2α)磷酸化抑制翻译的经典机制。有趣的是，这种效应在促炎状态下更为显著，说明ISR可能选择性调控炎症相关蛋白合成。

PKR而非PERK介导ISR效应

通过特异性抑制剂对比实验发现，PKR抑制剂C16能复现ISRIB减少iNOS⁺巨噬细胞的效果，而PERK抑制剂HC-5770无此作用。RNA测序进一步揭示，ISRIB处理显著下调CXCR3、CCR2等迁移相关基因，且这种调控依赖于PKR而非PERK，确立了PKR在巨噬细胞ISR信号中的核心地位。

ISR抑制双重调控免疫微环境

在NOD小鼠模型中，ISRIB治疗不仅减少胰岛巨噬细胞浸润（尤其胰岛炎区域降低40%），还意外发现PD-L1蛋白水平升高。机制研究表明，ISR抑制通过PKR以转录后方式增加PD-L1表达，这种"减量增质"的免疫调节模式，既削弱了巨噬细胞的促炎功能，又增强了其免疫检查点分子表达，形成双重保护机制。

这项研究首次阐明ISR-PKR轴在T1D巨噬细胞中的调控网络，提出"应激-迁移-免疫检查点"的级联反应模型。从转化医学角度看，靶向巨噬细胞ISR通路既可阻断早期炎症浸润，又能利用内源性PD-L1上调维持免疫耐受，为开发时序特异性免疫干预策略提供了理论依据。特别值得注意的是，研究团队发现人类T1D患者免疫细胞存在类似通路激活，增强了该发现临床转化的可能性。未来研究可进一步探索PKR抑制剂与现有免疫疗法的协同效应，以及在不同免疫细胞亚群中的特异性作用。