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文章背景簡(jiǎn)介   

BACKGROUND INTRODUCTION

結(jié)節(jié)�。╯arcoidosis）是一種非干酪樣壞死性上皮細(xì)胞肉芽腫炎癥性疾病，病因不明，以侵犯肺實(shí)質(zhì)為主，并累及全身多臟器，如淋巴結(jié)、皮膚、關(guān)節(jié)、肝、腎及心臟等組織，臨床經(jīng)過較隱匿，病人可因完全性房室傳導(dǎo)阻滯和（或）充血性心力衰竭而猝死，甚至以猝死為首發(fā)癥狀。

結(jié)節(jié)病是一種典型的肉芽腫病，其肉芽腫通常會(huì)在全身器官中發(fā)展，包括皮膚、肺、淋巴結(jié)、心臟和眼睛。肉芽腫是一種邊界清晰的慢性炎性病變，主要由巨噬細(xì)胞和其他炎性細(xì)胞組成，并且經(jīng)�？梢杂^察到巨噬細(xì)胞分化為上皮樣細(xì)胞和多核巨細(xì)胞。肉芽腫通常表現(xiàn)為對(duì)長(zhǎng)時(shí)間未消化的外源性異物的反應(yīng)。與未融合的巨噬細(xì)胞相比，巨細(xì)胞通常表現(xiàn)出更高的ROS水平和產(chǎn)酸水平，它們共同促進(jìn)了對(duì)外來(lái)物質(zhì)和微生物的排斥。由NADPH氧化酶(NOX)、細(xì)胞因子、粘附蛋白和受體產(chǎn)生的ROS在巨噬細(xì)胞融合中起著重要作用。結(jié)節(jié)病可在幾年內(nèi)不經(jīng)治療而消退，但也可能持續(xù)數(shù)十年。嚴(yán)重時(shí)，結(jié)節(jié)病可導(dǎo)致肺纖維化、失明和心力衰竭。除了類固醇對(duì)癥治療外，Janus激酶抑制劑也被考慮用于治療結(jié)節(jié)病。然而，這些現(xiàn)有療法不僅有明顯的副作用，而且治療成本很高。美國(guó)一項(xiàng)結(jié)節(jié)病對(duì)經(jīng)濟(jì)影響的分析表明，結(jié)節(jié)病的治療是一個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)，平均每名患者在確診后的第一年內(nèi)，醫(yī)療保健費(fèi)用總額約為19.714美元。

代謝過程的變化，包括巨噬細(xì)胞中的葡萄糖攝取和代謝、線粒體功能、氨基酸攝取、膽固醇和脂質(zhì)合成，都與細(xì)胞因子產(chǎn)生和吞噬活性的改變有關(guān)。其中一個(gè)例子是磷酸戊糖途徑(PPP)的上調(diào)，這對(duì)于維持急性氧化應(yīng)激期間NADPH的供應(yīng)至關(guān)重要。然而，目前人們對(duì)于在形成肉芽的巨噬細(xì)胞中產(chǎn)生NADPH的機(jī)制仍然知之甚少。

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明髓系來(lái)源的細(xì)胞在各種病理學(xué)中有著重要的作用。其中髓系細(xì)胞觸發(fā)受體2 （triggering receptor expressed on myeloid cells-2 TREM2）被認(rèn)為是病理性誘導(dǎo)的免疫信號(hào)樞紐。TREM2是多種配體的受體，這些配體大多是組織損傷的標(biāo)志。在生理狀態(tài)下中，TREM2的活性僅限在特定的組織中，而在病理狀態(tài)中，TREM2信號(hào)途徑成為感知組織損傷并抑制損傷的免疫信號(hào)樞紐。TREM2屬于免疫球蛋白超家族，是一種跨膜受體。TREM2有多種配體，主要為游離的結(jié)合在質(zhì)膜上的帶負(fù)電分子，包括細(xì)菌的成分、DNA、脂蛋白和磷脂等。TREM2有一個(gè)胞外域，該胞外域包含有一個(gè)V型免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域、一個(gè)短胞外域、一個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)域和一個(gè)短胞質(zhì)尾端，沒有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和運(yùn)輸基序。在小鼠巨噬細(xì)胞中TREM2可以與接頭蛋白DAP12和DAP10結(jié)合。TREM2與配體結(jié)合后，共受體分子會(huì)被磷酸化，募集細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子（DAP12對(duì)應(yīng)Syk，DAP10對(duì)應(yīng)PI3K）。在小鼠巨噬細(xì)胞中，鈣離子動(dòng)員需要DAP12，DAP10對(duì)于AKT1和ERK激活很重要（Cell觀點(diǎn) | 髓系細(xì)胞免疫信號(hào)樞紐——TREM2）。

TREM2信號(hào)及其調(diào)控策略

為了尋求新的治療方向，日本京都大學(xué)的Satoshi Nakamizo等人開展了相關(guān)研究，并于2023年在《Journal of Clinical Investigation》雜志（IF2023=15.9，醫(yī)學(xué)1區(qū)）發(fā)表了題為“Activation of the pentose phosphate pathway in macrophages is crucial for granuloma formation in sarcoidosis”的文章。

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所用到的主要方法

METHODS   

(1) 人體皮膚樣本處理

(2) scRNA-Seq測(cè)序和比對(duì)

(3) 通路富集分析

(4) 組織免疫熒光染色

(5) HE染色

(6) ELISA

(7) 體外模型分析

(8) 定量PCR分析

(9) 代謝組學(xué)分析

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文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT 

結(jié)節(jié)病是一種病因不明的疾病，肉芽腫可在全身形成，通常用糖皮質(zhì)激素治療，目前尚沒有批準(zhǔn)的類固醇替代品。在這里，作者利用單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)研究了結(jié)節(jié)病患者肉芽腫形成的機(jī)制。作者發(fā)現(xiàn)：在皮膚結(jié)節(jié)病肉芽腫中，表達(dá)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）和溶菌酶（結(jié)節(jié)病的診斷標(biāo)志物）的髓系細(xì)胞2陽(yáng)性（TREM2陽(yáng)性）巨噬細(xì)胞上表達(dá)的觸發(fā)受體的百分比增加了。結(jié)節(jié)病病變中的巨噬細(xì)胞是高代謝的，特別是磷酸戊糖代謝途徑（PPP）的關(guān)鍵酶果糖-1,6-雙磷酸酶1（FBP1）在系統(tǒng)性肉芽腫病變和結(jié)節(jié)病患者血清中的表達(dá)均升高了。在體外巨細(xì)胞和體內(nèi)小鼠肉芽腫模型中，磷酸戊糖途徑抑制劑均能減弱肉芽腫的形成。本文結(jié)果表明，磷酸戊糖途徑可能是開發(fā)結(jié)節(jié)病治療方法的一個(gè)有希望的靶點(diǎn)。

簡(jiǎn)而言之，本研究的主要內(nèi)容有：

（1）受試者皮膚樣本的細(xì)胞亞群分析

（2）免疫組化揭示FBP1陽(yáng)性TREM2巨噬細(xì)胞構(gòu)成肉芽腫

（3）FBP1陽(yáng)性TREM2巨噬細(xì)胞在肉芽腫性皮膚病中的普遍性評(píng)估

（4）FBP1作為結(jié)節(jié)病生物標(biāo)志物的潛力評(píng)估

（5）各巨噬細(xì)胞中被激活的代謝途徑評(píng)估

（6）體外模型驗(yàn)證抑制PPP會(huì)抑制巨細(xì)胞的形成

（7）PPP抑制劑引起的細(xì)胞毒性評(píng)估

（8）體內(nèi)小鼠模型驗(yàn)證抑制PPP可抑制肉芽腫的形成

       原文標(biāo)題 : 巨噬細(xì)胞中磷酸戊糖途徑的激活，對(duì)結(jié)節(jié)病肉芽腫的形成至關(guān)重要