IL7R耗竭通过AKT去磷酸化依赖性LCP1抑制减轻小鼠神经炎症与缺血性卒中

《Neurotherapeutics》：IL7R depletion mitigates neuroinflammation and ischemic stroke via AKT dephosphorylation dependent LCP1 suppression in mice

　　

卒中仍是全球范围内导致死亡和长期残疾的主要原因之一。缺血性卒中再灌注后，外周免疫细胞浸润受损脑半球并加剧继发性损伤，其中单核细胞是主要浸润细胞群之一。研究人员在梗死后72小时对分离自脑组织的免疫细胞进行单细胞RNA测序（single?cell RNA sequencing, scRNA?seq），表征了脑浸润单核细胞来源巨噬细胞（monocyte?derived macrophages, MoDMs）的异质性，在小鼠缺血性卒中3天后鉴定出一个具有高脂肪酸代谢评分的IL7R+巨噬细胞亚群。在体外氧葡萄糖剥夺（oxygen glucose deprivation, OGD）细胞模型中，Il7r表达显著上调，伴随PI3K?AKT通路激活。IL7R敲低可降低磷酸化Akt（phosphorylated Akt, pAKT）和LCP1（lymphocyte cytosolic protein 1）水平；批量RNA测序（bulk RNA?seq）与代谢组学分析显示，LCP1敲低进一步减少花生四烯酸（arachidonic acid）——一种促炎蛋白翻译的关键介质。与上述体外结果一致，IL7R耗竭小鼠表现出更小梗死体积和改善的神经功能。综上，研究结果从机制层面阐明IL7R–pAKT–LCP1信号如何塑造卒中诱导神经炎症期间的免疫细胞代谢，并为靶向缺血性卒中免疫代谢途径的潜在治疗策略提供依据。

该研究发表于《Neurotherapeutics》。缺血性卒中再灌注后外周免疫细胞尤其是单核细胞大量浸润脑实质，加剧继发性神经炎症与组织损伤，而单核细胞来源的巨噬细胞（MoDMs）在急性与亚急性阶段功能各异且异质性强，目前对其在缺血脑内特定亚群及其代谢重编程调控机制认识不足，限制了基于免疫代谢的干预策略开发。为此，研究人员以小鼠大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occlusion, MCAO）模型及体外OGD模型为对象，围绕IL7R（interleukin?7 receptor）在脑浸润巨噬细胞中的表达特征、信号通路及下游代谢效应展开系统研究，明确了IL7R–pAKT–LCP1轴在调控巨噬细胞脂肪酸代谢与神经炎症中的作用，证实IL7R耗竭可减轻梗死并改善神经功能，为缺血性卒中的免疫代谢靶向治疗提供了机制依据与实验支持。

为开展研究，研究人员主要采用以下关键技术方法：使用8–10周龄雄性C57BL/6J小鼠（包括野生型CD45.2⁺与同源CD45.1⁺小鼠）构建MCAO局灶性缺血模型；在梗死后72小时分离脑组织CD45⁺免疫细胞进行BD Rhapsody平台scRNA?seq并开展聚类与代谢通路评分；通过免疫组化（immunohistochemistry, IHC）与流式细胞术（fluorescence?activated cell sorting, FACS）鉴定CD127⁺（IL7R⁺）巨噬细胞；建立OGD细胞模型并用AKT抑制剂处理；对原代骨髓来源巨噬细胞及RAW264.7细胞进行shRNA或siRNA转染实现IL7R与LCP1敲低；开展批量RNA?seq与非靶向代谢组学整合分析；通过体内CD127抗体耗竭与同基因型巨噬细胞过继移植评估梗死体积（TTC染色）与神经功能（modified neurological severity score, mNSS）。

Single cell RNA sequencing revealed macrophages implicated in lipid metabolism following brain infarction

研究人员对假手术与MCAO后72小时脑组织CD45⁺细胞进行scRNA?seq，经质控获得21,993个细胞并注释为11种主要免疫细胞类型。结果显示MCAO组小胶质细胞比例下降，单核细胞与巨噬细胞比例显著上升；Lcp1在各细胞类型中均上调，其中巨噬细胞脂肪酸代谢与转运评分最高，提示巨噬细胞是缺血后脂质代谢活跃的主要免疫群体。

Identification of IL7R⁺ macrophages related to post?stroke fatty acid metabolism

对巨噬细胞亚群重新聚类为6个簇，发现Ma1亚群具有高脂肪酸转运评分并高表达Il7r、Cd36与Fabp5，被定义为IL7R⁺巨噬细胞；Il7r表达与脂肪酸转运评分呈正相关，且Ma1在KEGG与GO分析中富集脂质运输、储存及代谢相关通路，scMetabolism显示其在甘油酯、鞘脂与胆固醇代谢中活性上调。

IL7R⁺ (CD127⁺) macrophage is highly associated with fatty acid metabolism

通过IHC与FACS在梗死区验证CD127⁺细胞存在，分选CD127⁺ MoDMs后qPCR显示Cd36与Fabp5 mRNA上调；IL7R敲低降低RAW264.7细胞内BODIPY标记的脂质滴水平，证实IL7R⁺巨噬细胞与脂肪酸代谢密切相关。

PI3K?Akt signaling pathway involved in IL7R regulation on LCP1

OGD模型中Il7r上调且KEGG显示PI3K?Akt与MAPK等通路激活；scRNA?seq数据显示IL7R^high巨噬细胞PI3K?Akt评分高于IL7R^low群体；Western blotting表明IL7R敲低降低磷酸化Akt（Thr450）与LCP1蛋白水平，提示IL7R通过PI3K?Akt信号正向调控LCP1。

LCP1 knockdown attenuated acute inflammatory responses, as revealed by integrating transcriptomic and metabolic analysis

对siLCP1细胞进行批量RNA?seq与代谢组学整合分析，发现急性相反应、干扰素响应与脂肪酸代谢通路下调；代谢物中花生四烯酸（arachidonic acid）下降最显著，其CYP450与LOX途径相关基因（Alox5、Alox15、Cyp4a10、Ptgs2/COX?2）表达降低；OGD下AKT抑制剂同样降低LCP1水平，表明AKT?LCP1?花生四烯酸轴参与促炎代谢编程。

IL7R (CD127) knockdown decreases brain infarction size

体内CD127抗体耗竭使脑内CD127⁺单核细胞显著减少，MCAO后72小时TTC染色显示梗死体积由约15%降至10%，mNSS评分改善；同基因型CD45.1⁺巨噬细胞过继移植中，shIL?7R组相比对照亦表现为梗死减小与神经功能改善，证明巨噬细胞固有IL7R促进缺血性脑损伤。

讨论部分指出，该研究揭示IL7R通过AKT去磷酸化依赖性抑制LCP1来塑造缺血后免疫景观与脂质代谢程序，IL7R耗竭可减轻卒中严重程度。既往IL7R多见于淋巴发育与某些炎症疾病，其在卒中中直接机制尚不清；本研究首次在缺血脑内鉴定IL7R⁺高脂肪酸代谢巨噬细胞亚群，并将其与LCP1及花生四烯酸代谢关联。作者也指出局限：仅在MCAO后单时间点分析、缺乏严格 rescue 实验证明IL7R?AKT?LCP1线性因果、RAW264.7不能完全代表体内MoDMs、结论源于小鼠模型尚需人样本验证、IL7R多细胞表达可能带来脱靶、最佳干预时间窗未定。

研究结论部分译为：综合所有证据，本研究显示IL7R通过在缺血性卒中后调节单核细胞/巨噬细胞异质性与脂质代谢程序，在塑造缺血后免疫景观中发挥关键作用。从机制上讲，IL7R耗竭通过AKT去磷酸化依赖性途径抑制LCP1表达。在功能上，IL7R耗竭所介导的免疫代谢活性降低减轻了小鼠卒中严重程度，表明IL7R–AKT–LCP1通路可能是减轻缺血性脑损伤的潜在治疗靶点。

要不要我帮你把文中涉及的IL7R–AKT–LCP1信号轴各关键实验的证据链条整理成一段连贯的机制总结？