【中心科研】腦病中心陸正齊教授團(tuán)隊(duì)Autophagy期刊發(fā)表最新研究成果
近日，中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院腦病中心神經(jīng)內(nèi)科陸正齊教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Autophagy（IF13.391）發(fā)表最新原創(chuàng)性研究發(fā)現(xiàn)：FOXP3+巨噬細(xì)胞可以抑制急性缺血性腦卒中誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥。
? 腦卒中后神經(jīng)炎癥??
急性缺血性腦卒中(Acute ischemic stroke, AIS)是一種具備高致殘與高致死率的嚴(yán)重疾病，并且在世界范圍內(nèi)廣泛分布。該疾病的病理過(guò)程可概括為，腦血流的突然中斷并導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，而神經(jīng)細(xì)胞死亡引起的炎癥會(huì)進(jìn)一步加劇缺血半暗帶病變范圍的擴(kuò)大，加重患者的病情。因此，有一種臨床觀點(diǎn)認(rèn)為，通過(guò)適時(shí)有效地抑制腦卒中后神經(jīng)炎癥，為組織修復(fù)和再生提供有利的環(huán)境，具備有實(shí)踐意義的臨床價(jià)值。
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? 巨噬細(xì)胞與AIS??
微觀層面，巨噬細(xì)胞在AIS相關(guān)病理生理過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其作為快速反應(yīng)的免疫細(xì)胞大量浸潤(rùn)腦卒中病灶。同時(shí)，在AIS中，該細(xì)胞可通過(guò)胞葬作用(effercytosis)來(lái)清除損傷的細(xì)胞或碎片，終止細(xì)胞死亡引起的神經(jīng)炎癥，從而促進(jìn)內(nèi)穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)。然而，通過(guò)改變巨噬細(xì)胞的功能屬性來(lái)抑制腦卒中后的神經(jīng)炎癥的分子生物學(xué)機(jī)制尚不明確。值得注意的是，F(xiàn)OXP3是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell, Treg)的主要免疫抑制轉(zhuǎn)錄因子。近來(lái)，有越來(lái)越多的證據(jù)表明，F(xiàn)OXP3并不受限于在T細(xì)胞中的表達(dá)，其在巨噬細(xì)胞中亦有表達(dá)，參考其傳統(tǒng)的功能與作用，該分子可能是調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞屬性的關(guān)鍵角色。由此，有必要展開FOXP3在巨噬細(xì)胞中的功能研究。
陸正齊教授團(tuán)隊(duì)研究成果
本研究通過(guò)構(gòu)建髓系特異性FOXP3敲除小鼠(Lyz2Cre-ERT2foxp3fl/Y)小鼠，及短暫性大腦中動(dòng)脈閉塞(tMCAO)模型研究了FOXP3在AIS中巨噬細(xì)胞的作用。該研究報(bào)道了在中風(fēng)腦梗死周圍區(qū)域存在FOXP3+巨噬細(xì)胞。陸正齊教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)scRNAseq和對(duì)FOXP3-ChIP分析 ，發(fā)現(xiàn)FOXP3正向調(diào)控巨噬細(xì)胞吞噬和吞噬物分解代謝的功能。并且發(fā)現(xiàn)與巨噬細(xì)胞M1或M2亞群不同的是，F(xiàn)OXP3+巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出增強(qiáng)的胞葬作用和抗炎效率。
為研究在AIS中FOXP3因子調(diào)控巨噬細(xì)胞功能的機(jī)制，團(tuán)隊(duì)通過(guò)免疫共沉淀(IP)分離出原代培養(yǎng)的骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞中的FOXP3結(jié)合蛋白，然后進(jìn)行液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)分析和GO-BP分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在靜息巨噬細(xì)胞中，F(xiàn)OXP3可穩(wěn)定而少量地表達(dá)， 但也會(huì)通過(guò)LC3相關(guān)吞噬作用(LAP)的自噬機(jī)制不斷降解；一旦巨噬細(xì)胞遇到卒中相關(guān)刺激，就會(huì)啟動(dòng)LAP，競(jìng)爭(zhēng)性地占據(jù)自噬機(jī)制，于是，F(xiàn)OXP3從自噬降解中釋放出來(lái)，并轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中，上調(diào)吞噬和吞噬物分解代謝相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。這些結(jié)果表明，F(xiàn)OXP3信號(hào)是由一個(gè)復(fù)雜的分子網(wǎng)絡(luò)巧妙并精細(xì)地進(jìn)行控制的，并且該網(wǎng)絡(luò)可以快速微調(diào)巨噬細(xì)胞在AIS中的活動(dòng)。
▲FOXP3在巨噬細(xì)胞中作用機(jī)制示意圖
本研究原創(chuàng)性地闡析了FOXP3在AIS梗死區(qū)周圍的巨噬細(xì)胞中表達(dá)，并可正向調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的吞噬和抗炎功能；深入探索并發(fā)現(xiàn)了在AIS中，F(xiàn)OXP3在巨噬細(xì)胞中的快速激活與LC3相關(guān)吞噬作用相關(guān)。由此提出，FOXP3是一個(gè)具備潛在研究?jī)r(jià)值的分子靶標(biāo)，其在缺血腦組織中具有增強(qiáng)巨噬細(xì)胞胞葬作用及促進(jìn)炎癥消退，從而減輕腦損傷并促進(jìn)卒中恢復(fù)的作用，為AIS的治療提供了新的理論基礎(chǔ)和干預(yù)策略。
中山三院腦病中心蔡蔚副研究員、神經(jīng)內(nèi)科胡夢(mèng)顏博士為本文的共同第一作者。中山三院腦病中心陸正齊教授、臨床免疫學(xué)中心魯巖教授，中山大學(xué)腫瘤中心劉強(qiáng)教授為共同通訊作者。
