结核分枝杆菌通过转录上调CREB1激活TREM2促进巨噬细胞M2极化

《Cell Biochemistry and Function》：Upregulation of CREB1 by Mycobacterium Tuberculosis Transcriptionally Activates TREM2 to Promote Macrophage M2 Polarization

　　

由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, MTB）引起的结核病约影响全球25%人群表现为潜伏感染（latent infection of mycobacterium tuberculosis, LTBI）。尽管已知巨噬细胞CREB激活促进MTB存活，其机制未明。研究人员揭示MTB通过CREB1/TREM2信号通路调控M2巨噬细胞极化的新机制。从临床样本分离单核巨噬细胞，流式细胞术检测M2极化比例；酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）测定肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白细胞介素-10（interleukin-10, IL-10）及IL-1β；定量实时聚合酶链反应（quantitative real-time PCR, qPCR）检测诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase, iNOS）、IL-1β、CD206、精氨酸酶-1（arginase-1, Arg-1）、IL-10、CREB1及TREM2的mRNA；蛋白质印迹法（western blot）检测CREB1、CD206、Arg-1、IL-10、TREM2蛋白；菌落形成单位（colony-forming unit, CFU）法检测MTB存活；染色质免疫沉淀（chromatin immunoprecipitation, ChIP）与双荧光素酶报告基因 assay 确认CREB1结合TREM2启动子。临床样本分析显示结核病患者外周血单核巨噬细胞（peripheral blood mononuclear cells, PBMCs）中CREB1与TREM2表达显著上调；H37Rv感染后M2比例增加，IL-10蛋白及CREB1 mRNA与蛋白升高。转染sh-CREB1或加入CREB抑制剂666-15显著降低胞内MTB CFU；敲低TREM2同样降低CFU并抑制M2极化。sh-CREB1抑制MTB增殖，该效应可被oe-TREM2逆转。结果表明MTB经CREB1/TREM2促进M2极化。

研究背景与立项依据

结核病由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, MTB）引起，全球约25%人群处于潜伏感染（latent infection of mycobacterium tuberculosis, LTBI）状态，宿主抗MTB免疫机制尚不清。已知cAMP应答元件结合蛋白1（cAMP response element-binding protein 1, CREB1）作为转录因子在MTB入侵巨噬细胞后被激活，利于菌存活并抑制坏死信号与吞噬溶酶体融合；但CREB1在人巨噬细胞中的精细机制未明。髓系细胞触发受体2（triggering receptor expressed on myeloid cells 2, TREM2）是跨膜糖蛋白受体，可限制抗分枝杆菌活化、促进M2极化，但其受MTB调控的机制未阐清。研究人员基于JASPAR预测CREB1在TREM2启动子区存结合位点，提出假说：MTB感染上调CREB1转录，激活TREM2，驱动M2极化，助长菌存活与免疫逃逸。该文发表于《Cell Biochemistry and Function》。

主要技术方法概括

研究人员采用长沙市疾控中心伦理审批下的临床样本队列：健康供者（n=15）与未治肺结核患者（n=15）肝素抗凝血，Ficoll分离PBMCs并诱导单核巨噬细胞；体外以PMA分化THP-1细胞系感染H37Rv（MOI=10）；运用流式细胞术测CD206⁺ M2比例，ELISA测上清TNF-α/IL-10/IL-1β，qPCR与western blot测分子表达，CFU测胞内活菌，ChIP-qPCR与双荧光素酶报告基因验证CREB1–TREM2启动子结合，并施以sh-CREB1、oe-TREM2及抑制剂666-15进行功能挽救。

研究结果

3.1 MTB Infection Promotes Macrophage M2 Polarization and Upregulates CREB1

临床PBMCs中CREB1、TREM2 mRNA在患者组上调；H37Rv感染THP-1巨噬细胞后M2比例升，IL-10分泌增，M2标志Arg-1/CD206/IL-10 mRNA升而M1标志iNOS/IL-1β不变，CREB1 mRNA与蛋白均上调。结论：MTB从M0基线直接促M2样表型并上调CREB1。

3.2 Knockdown of CREB1 Reduces Intracellular MTB CFU Burden and Restrains Macrophage M2 Polarization

sh-CREB1或666-15预处理降CREB1表达，伴随M2比例、CD206/Arg-1/IL-10表达回落及胞内MTB CFU显著减少。结论：CREB1敲低抑M2极化并限活菌负荷。

3.3 CREB1 Transcriptionally Activates TREM2

JASPAR示TREM2启动子有两处高分CREB1位点，ChIP-qPCR富集于site 2，双荧光素酶中sh-CREB1仅抑WT而非MUT载体活性；oe-CREB1同步升CREB1与TREM2 mRNA/蛋白，敲低则双降。结论：CREB1直接结合TREM2启动子并转录激活之。

3.4 Knockdown of TREM2 Decreases Intracellular MTB CFU Burden and Suppresses Macrophage M2 Polarization

sh-TREM2消MTB诱导的TREM2上调，降M2比例与CD206/Arg-1/IL-10，减CFU。结论：TREM2为M2极化与菌存活下游效忠节点。

3.5 MTB Promotes Macrophage M2 Polarization through CREB1/TREM2

sh-CREB1降CREB1/TREM2蛋白、M2比例及标志，oe-TREM2回补使M2比例、Arg-1/CD206/IL-10及CFU回升。结论：CREB1/TREM2轴介导MTB促M2极化。

讨论浓缩与结论翻译

讨论指出巨噬细胞是抗MTB主战场，M2助免疫逃逸；既往知CREB1激活利菌存活、TREM2限抗菌活化，本文首次将CREB1置TREM2直接上游，串联两路并拓展TREM2至感染场景，局限在THP-1模型与缺体内验证。结论部分译文：本研究阐明结核分枝杆菌通过在体外转录上调CREB1激活TREM2，从而促进巨噬细胞M2极化；该发现提出靶向CREB1/TREM2级联治疗结核的可能性。