脓毒症(Sepsis)是由于宿主对感染的反应失调引起的一种危及生命的疾病。在脓毒症期间,炎症相关的免疫抑制是引起继发性感染和多器官功能障碍综合征(MODS)的关键性因素,也是脓毒症患者预后不良的主要原因。调节性T细胞(Treg)在脓毒症免疫抑制中扮演着重要角色,然而其分化和功能的具体调控机制尚不完全明确。
中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)是由活化的中性粒细胞释放的网状结构。NETs以染色质DNA为骨架,并包裹有组蛋白(主要是瓜氨酸化组蛋白Cit-H3)和中性粒细胞颗粒蛋白(主要包括髓过氧化物酶MPO、中性粒细胞弹性蛋白酶NE),发挥捕获和杀伤细菌、病毒等微生物的作用。研究表明,在不同的病理生理条件下,NETs对免疫细胞的分化与功能具有调节作用,增强或抑制其介导的免疫反应,从而参与疾病的发生发展。
2025年9月2日,陈万坤、汪军、张洁团队在The Journal ofClinicalInvestigation上发表了题为MPO-anchored ENO1 mediates neutrophil extracellular trap DNA for enhancing Treg differentiation via IFITM2 during sepsis的论文,揭示了NETs通过促进Treg分化参与脓毒症免疫抑制的作用,明确了烯醇化酶1(ENO1)作为NETs-MPO的锚定蛋白,阐明了IFITM2-RAP1B-ERK信号轴调控Treg分化的分子机制。
该研究通过构建盲肠结扎穿孔(CLL)诱导的脓毒症小鼠模型,并结合体外Treg分化实验,证实脓毒症免疫抑制期过量形成的NETs可促进Treg的分化与功能。通过构建NETs-DNA-MPO复合物(NDMC),进一步明确NETs中的cfDNA与MPO共同介导其对Treg的调控作用。利用纳米液相色谱-串联质谱(nanoLC-MS/MS)技术分析体外诱导Treg中与MPO互作的蛋白质,并结合脓毒症免疫抑制期与假手术小鼠脾源CD4+ T细胞的转录组测序,筛选出NETs-MPO在CD4+ T细胞表面的潜在受体——ENO1。机制研究表明,NETs-MPO与naïve CD4+ T细胞表面的ENO1相互作用,而敲低细胞Eno1基因抑制了MPO-ENO1复合物的形成,并显著减弱了NDMC促进Treg分化的作用。与WT小鼠相比,Eno1fl/fl-Cd4Cre小鼠在脓毒症免疫抑制期Treg比例降低,并且在二次打击后存活率更高。
接下来,作者分析了经NDMC处理的naïve CD4+ T细胞中与ENO1结合的跨膜蛋白,并确定了候选蛋白干扰素诱导跨膜蛋白2(IFITM2)。经验证,IFITM2与ENO1在细胞膜上的直接相互作用,而IFITM2与NETs-DNA也存在相互作用,表明IFITM2作为DNA传感器传递NDMC的刺激信号。在naïve CD4+ T细胞中敲低Ifitm2基因也显著减弱了NDMC诱导Treg分化的能力。作者对IFITM2相关的胞质蛋白进行了KEGG通路分析,发现Ras信号通路显著富集。体外实验发现,NDMC刺激后CD4+ T细胞中Ras相关蛋白1B(RAP1B)和IFITM2共定位,在naïve CD4+ T细胞中沉默Ifitm2基因后,IFITM2对RAP1B的pull-down作用减弱。在细胞内,RAPB1可激活ERK1/2信号通路,最终促进Treg的分化与功能。抑制ENO1可显著减弱NETs诱导的Treg分化,并有效提高脓毒症小鼠的生存率。
综上所述,该研究揭示了在脓毒症免疫抑制的进展中,NETs通过与CD4+T细胞直接相互作用增强Treg的分化与功能,具体机制为NETs借助其关键蛋白MPO锚定CD4+T细胞膜上的ENO1,进而招募IFITM2。IFITM2作为DNA受体识别NETs-DNA,激活细胞内RAP1B及其下游ERK信号通路,促进Treg的分化与功能。这些发现深化了对脓毒症发病机制的理解,为脓毒症免疫抑制的治疗提供了新的潜在靶点。
https://doi.org/10.1172/JCI183541
制版人: 十一
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