巨噬细胞源性VEGF通过调控细胞衰老抑制放射性皮炎的作用机制研究

本研究针对放射性皮炎这一放疗常见并发症，揭示了巨噬细胞源性血管内皮生长因子(VEGF)通过调控细胞衰老影响皮肤损伤修复的新机制。研究人员利用Csf1r-iCre; VEGFfl/fl基因敲除小鼠模型，结合H2O2、阿霉素和辐射诱导的衰老模型，发现VEGF缺失会加剧巨噬细胞衰老表型（SA-β-Gal活性升高，p16/p21表达增加），导致吞噬和迁移功能受损，最终加重皮肤辐射损伤。该研究为放疗相关皮肤毒性的靶向干预提供了新思路。

　　

放射性皮炎是肿瘤放疗患者最常见的并发症之一，临床表现为从红斑到溃疡不等的皮肤损伤，严重影响患者生活质量。尽管已知巨噬细胞在组织修复中发挥关键作用，但其在辐射皮肤损伤中的调控机制尚不明确。近年研究发现，衰老巨噬细胞通过分泌促炎因子（SASP）参与多种疾病进程，而血管内皮生长因子(VEGF)作为重要的促血管生成因子，在细胞衰老调控中的作用逐渐受到关注。这项发表在《Journal of Translational Medicine》的研究，首次揭示了巨噬细胞源性VEGF通过自分泌途径抑制细胞衰老，从而减轻辐射性皮肤损伤的分子机制。

研究采用骨髓源性巨噬细胞(BMMφ)培养、基因修饰小鼠模型和多种诱导衰老技术。关键技术包括：1) 使用Csf1r-iCre; VEGF^fl/fl条件性敲除小鼠构建巨噬细胞特异性VEGF缺失模型；2) 通过H₂O₂、阿霉素和电离辐射(4-6 Gy)诱导细胞衰老；3) SA-β-半乳糖苷酶染色和p16/p21/p53基因表达分析评估衰老程度；4) pHrodo荧光颗粒吞噬实验和划痕实验检测功能变化；5) 小鼠背部皮肤局部辐射(48 Gy分6次)建立皮炎模型。

结果部分：

1. 1.

   VEGF缺失促进巨噬细胞衰老

   通过SA-β-Gal染色发现，VEGF敲除巨噬细胞在基础状态下即呈现更高衰老率（阳性细胞增加1.8倍），经H₂O₂或阿霉素处理后，p16和p21表达显著高于野生型(WT)。细胞周期分析显示VEGF缺失使S期细胞比例降低40%，证实其增殖能力受损。

1. 1.

   VEGF/VEGFR自分泌信号抗衰老机制

   野生型巨噬细胞条件培养基可逆转VEGF缺失细胞的衰老表型（SA-β-Gal阳性率降低35%），而VEGFR抑制剂BAW2881则使WT细胞出现类似敲除细胞的衰老特征，证实VEGF通过自分泌途径发挥作用。

2. 2.

   辐射敏感性差异

   4Gy辐射后，VEGF缺失巨噬细胞的吞噬活性降低52%，迁移速度减慢60%。在动物模型中，敲除小鼠出现更严重的皮炎症状（皮肤毒性评分3.2 vs 1.8），组织学显示表皮增厚（增加75%）和角化过度。

3. 3.

   皮肤巨噬细胞衰老标志物升高

   免疫荧光显示辐射后敲除小鼠皮肤CD68⁺巨噬细胞中p16/p21共定位信号增强2.3倍，伴随IL-6等促炎因子表达上调，形成促衰老微环境。

结论与意义：

该研究首次阐明巨噬细胞源性VEGF通过自分泌信号抑制p16/p21通路，维持巨噬细胞稳态并减轻辐射皮肤损伤。临床启示在于：1) 放疗期间靶向巨噬细胞VEGF信号可能预防皮炎；2) 为解释抗VEGF药物（如贝伐珠单抗）加重皮肤毒性提供机制依据；3) 提出衰老巨噬细胞清除或SASP抑制作为潜在治疗策略。研究创新性地将血管生成因子与免疫细胞衰老相联系，为放疗副作用管理提供了新视角。