《Signal Transduction and Targeted Therapy》：Thromboxane receptor activation in dendritic cells mitigates sepsis by suppressing S100a8/a9-mediated neutrophil recruitment
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脓毒症治疗缺乏精准免疫调控策略，树突状细胞(DC)功能紊乱是关键。本研究聚焦DC中血栓素(TXA2)受体(TP)的作用，发现其表达下调会加剧脓毒症。机制上，TP信号通过PKCδ-Stat1轴抑制DC分泌S100a8/a9，从而限制中性粒细胞过度募集及中性粒细胞胞外陷阱(NET)形成导致的肺损伤。靶向激活DC的TP可显著改善预后，为脓毒症治疗提供了新靶点。
脓毒症，一种由感染引发的危及生命的全身炎症反应综合征，是全球重症监护病房死亡的主要原因之一。尽管医疗技术在不断进步，但其发病机制复杂，尤其是免疫细胞功能紊乱的调控网络尚未完全阐明，导致临床上仍缺乏高效的特异性治疗方法。当前的抗炎策略，如抗肿瘤坏死因子(TNF)疗法，有时甚至会增加脓毒性休克患者的死亡率，而糖皮质激素的疗效也存在争议。这凸显了我们需要更精准的免疫调节策略，来恢复免疫平衡，而非简单地全面抑制炎症。
在这一复杂的免疫舞台上，树突状细胞扮演着至关重要的“指挥官”角色。作为连接先天免疫和适应性免疫的抗原呈递细胞，树突状细胞的功能在脓毒症中呈现出复杂且矛盾的状态：一方面，它们启动免疫应答对抗病原体；另一方面，其功能失调或耗竭又会导致免疫抑制，促进疾病进展。临床和实验证据均表明，脓毒症患者体内树突状细胞数量减少、凋亡增加、抗原呈递能力下降。然而，驱动树突状细胞功能紊乱的具体分子机制，特别是其中是否涉及可逆的调控通路，仍是未解之谜。
与此同时，一类名为前列腺素的脂类信号分子引起了研究人员的注意。它们由花生四烯酸经环氧合酶途径产生，是免疫稳态和炎症的关键调节因子。其中，血栓素A2及其受体TP最为人熟知的功能是促进血小板活化和血管收缩，其抑制剂（如低剂量阿司匹林）是心血管疾病的基石用药。然而，抗血小板治疗并未能显著改善脓毒症的严重程度或预后。近年来，新证据提示TXA2/TP轴也具有免疫调节功能，例如，它能调节树突状细胞与T细胞之间的相互作用。但是，TP信号在脓毒症这一特殊病理状态下如何调节免疫反应，尤其是在树突状细胞中发挥何种作用，仍然是一个巨大的知识空白。
正是为了填补这一空白，研究人员展开了这项探索。他们怀疑，树突状细胞中TP信号的下调，可能是连接免疫失衡与脓毒症恶化的一个关键环节。他们的研究最终发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》期刊上。
为了开展这项研究，作者综合运用了多种关键技术。在临床层面，他们纳入了脓毒症患者和健康对照者的外周血样本，通过流式细胞术和公共单细胞RNA测序数据库，分析了免疫细胞组成和TP等基因的表达。在机制研究层面，构建了两种经典的脓毒症小鼠模型：脂多糖(LPS)诱导的内毒素血症模型和盲肠结扎穿孔(CLP)诱导的 polymicrobial 脓毒症模型。利用条件性基因敲除技术，他们培育了树突状细胞特异性TP敲除小鼠，并在这些模型上评估了脓毒症严重程度。为了深入探索机制，研究采用了小鼠脾脏免疫细胞的单细胞RNA测序、差异基因表达和通路富集分析、体外Transwell趋化实验、蛋白质免疫印迹、免疫共沉淀、以及激动剂/拮抗剂药物处理等多种分子和细胞生物学手段。最后，在转化应用层面，他们合成了能够靶向树突状细胞的纳米药物DCpep-U-46619，并在小鼠模型中验证了其治疗潜力。
研究结果
TP受体在树突状细胞中的表达与脓毒症严重程度呈负相关
通过对公共单细胞RNA测序数据的分析，研究人员发现脓毒症患者外周血中树突状细胞比例显著降低，且降低程度与疾病严重程度评分呈负相关。在众多前列腺素受体中，TP在脓毒症患者树突状细胞中的表达显著下调，且其表达水平也与疾病严重程度呈负相关。这一现象在小鼠LPS和CLP脓毒症模型中得到验证。更重要的是，将TP缺陷的树突状细胞过继移植给野生型小鼠，会显著加重CLP诱导的脓毒症，表现为死亡率升高、炎症因子水平上升、肺血管通透性增加、水肿以及中性粒细胞浸润和肺损伤加重。这些发现提示，树突状细胞中TP表达下调可能损害其功能，从而加剧脓毒症。
树突状细胞中TP缺失会加重CLP和LPS诱导的小鼠脓毒症
为了直接验证TP在树突状细胞中的作用，研究人员使用了树突状细胞条件性TP敲除小鼠。结果表明，在CLP和LPS两种脓毒症模型中，树突状细胞特异性缺失TP都会导致小鼠死亡率显著升高，伴随血浆炎症因子水平升高、肺血管渗漏、水肿、中性粒细胞浸润以及更严重的肺组织损伤。这证实了树突状细胞固有的TP信号在限制脓毒症严重性中起着关键的保护作用。
树突状细胞中TP缺陷通过募集过度活化的中性粒细胞加重CLP诱导的脓毒症
为了阐明TP缺陷如何加重脓毒症，研究人员对脓毒症小鼠脾脏免疫细胞进行了单细胞RNA测序。分析发现，TP缺失并不显著影响树突状细胞、T细胞或B细胞的比例，但却显著增加了中性粒细胞的比例。体外实验证实，来自脓毒症小鼠的树突状细胞促进中性粒细胞迁移的能力增强，而TP缺陷进一步加剧了这种效应。在脓毒症患者中，树突状细胞TP表达也与中性粒细胞比例呈负相关。这些数据表明，TP缺陷可能通过促进中性粒细胞浸润而加重脓毒症。
进一步的转录组分析发现，TP缺陷的树突状细胞中，与白细胞迁移相关的基因显著上调，其中S100a8和S100a9（两者常形成异源二聚体S100a8/a9）的表达增加最为突出。这一发现在 mRNA 和蛋白水平上得到验证。在脓毒症患者中，树突状细胞TP表达也与S100A8/A9表达呈负相关。功能上，使用S100a8/a9拮抗剂Paquinimod处理，可以显著减弱TP缺陷树突状细胞对中性粒细胞的招募能力。此外，TP缺陷还增加了脓毒症小鼠肺组织中高活性中性粒细胞亚群的比例以及中性粒细胞胞外陷阱的形成。这些结果说明，树突状细胞中TP的激活通过下调S100a8/a9的表达，从而限制中性粒细胞的过度募集和组织损伤。
阻断S100a8/a9-TLR4轴可消除中性粒细胞募集并减轻TP缺陷小鼠的脓毒症
为了确认S100a8/a9的关键作用，研究人员构建了树突状细胞特异性S100a9敲除小鼠以及TP/S100a9双敲除小鼠。结果显示，在树突状细胞中同时敲除S100a9，可以完全挽救TP缺失所导致的死亡率升高、炎症加剧、中性粒细胞浸润增加、NET形成增多以及肺损伤加重等表型。同样，在脓毒症小鼠中使用Paquinimod（拮抗S100a8/a9）或Resatorvid（拮抗TLR4，S100a8/a9的受体之一）进行药物治疗，也能显著提高TP缺陷小鼠的生存率，并减少中性粒细胞募集和NET形成。这些数据强有力地证明，阻断S100a8/a9或其下游的TLR4信号，能够抵消TP缺陷带来的有害效应。
TP通过PKCδ信号通路调控Stat1介导的树突状细胞S100a8/a9表达
在分子机制上，研究人员通过生物信息学分析和实验验证，发现转录因子Stat1是TP调控S100a8/a9表达的关键中介。TP缺失或使用其拮抗剂会降低Stat1的磷酸化（激活形式），而使用TP激动剂则会增加其磷酸化。敲低Stat1可阻断TP激动剂对S100a8/a9的抑制作用。进一步研究发现，TP缺陷导致蛋白激酶Cδ的活性降低，而非JAK、p38、ERK或Akt通路。使用PKCδ抑制剂可以阻断TP激动剂诱导的Stat1磷酸化，并且免疫共沉淀实验证实了PKCδ与Stat1之间存在直接相互作用。最后，抑制TP下游经典的Gαq/磷脂酶Cβ信号通路，也能阻断TP激动剂对PKCδ和Stat1的激活。因此，TP信号通过Gαq/PKCδ/Stat1通路抑制S100a8/a9的转录。
特异性激活树突状细胞上的TP可减轻CLP诱导的小鼠脓毒症
最后，研究人员探索了靶向治疗的可能性。他们设计并合成了一种由树突状细胞靶向肽与TP激动剂U-46619偶联而成的纳米药物DCpep-U-46619。该药物在体内可特异性靶向树突状细胞。在CLP诱导的脓毒症野生型小鼠中，早期或晚期给予DCpep-U-46619治疗，都能显著提高小鼠生存率，降低炎症因子水平，减少脾脏和肺部的中性粒细胞浸润及NET形成，并有效减轻肺损伤。重要的是，这种保护作用在树突状细胞TP敲除小鼠中消失，证明其疗效依赖于树突状细胞上的TP受体。
研究结论与意义
本研究发现，在脓毒症患者和小鼠模型中，树突状细胞中血栓素A2受体表达显著下调，且与疾病严重程度相关。树突状细胞中TP缺失会通过上调S100a8/a9的表达，过度招募和活化中性粒细胞，促进NET形成，最终导致严重的肺损伤，从而加剧脓毒症。在机制上，TP信号通过激活Gαq/PKCδ/Stat1通路，抑制S100a8/a9的转录。遗传学或药理学阻断S100a8/a9或其受体TLR4，可以保护TP缺陷小鼠免受致命性脓毒症的侵害。最重要的是，利用靶向纳米药物DCpep-U-46619特异性激活树突状细胞上的TP，能有效缓解脓毒症。
这项研究具有重要的科学意义和临床转化潜力。首先，它揭示了树突状细胞中TP信号的一个先前未被认识的关键保护作用，将前列腺素信号、树突状细胞功能、中性粒细胞炎症和器官损伤紧密联系起来，加深了对脓毒症免疫紊乱机制的理解。其次，研究明确了树突状细胞是脓毒症中S100a8/a9的重要细胞来源，并阐明了DC-中性粒细胞轴在驱动脓毒症病理中的核心地位。最后，也是最具转化价值的一点，研究提出了一个精准的免疫治疗新策略：靶向激活树突状细胞上的TP受体。与传统的、可能带来副作用的全身性抗炎治疗不同，这种细胞特异性靶向策略有望更安全、有效地恢复脓毒症中的免疫平衡，为开发新的治疗药物提供了明确的靶点和思路。
