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文章背景簡介   

BACKGROUND INTRODUCTION

結(jié)節(jié)�。╯arcoidosis）是一種非干酪樣壞死性上皮細胞肉芽腫炎癥性疾病，病因不明，以侵犯肺實質(zhì)為主，并累及全身多臟器，如淋巴結(jié)、皮膚、關節(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，主要由巨噬細胞和其他炎性細胞組成，并且經(jīng)常可以觀察到巨噬細胞分化為上皮樣細胞和多核巨細胞。肉芽腫通常表現(xiàn)為對長時間未消化的外源性異物的反應。與未融合的巨噬細胞相比，巨細胞通常表現(xiàn)出更高的ROS水平和產(chǎn)酸水平，它們共同促進了對外來物質(zhì)和微生物的排斥。由NADPH氧化酶(NOX)、細胞因子、粘附蛋白和受體產(chǎn)生的ROS在巨噬細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。嚴重時，結(jié)節(jié)病可導致肺纖維化、失明和心力衰竭。除了類固醇對癥治療外，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。美國一項結(jié)節(jié)病對經(jīng)濟影響的分析表明，結(jié)節(jié)病的治療是一個巨大的負擔，平均每名患者在確診后的第一年內(nèi)，醫(yī)療保健費用總額約為19.714美元。

代謝過程的變化，包括巨噬細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，都與細胞因子產(chǎn)生和吞噬活性的改變有關。其中一個例子是磷酸戊糖途徑(PPP)的上調(diào)，這對于維持急性氧化應激期間NADPH的供應至關重要。然而，目前人們對于在形成肉芽的巨噬細胞中產(chǎn)生NADPH的機制仍然知之甚少。

近年來，越來越多的研究表明髓系來源的細胞在各種病理學中有著重要的作用。其中髓系細胞觸發(fā)受體2 （triggering receptor expressed on myeloid cells-2 TREM2）被認為是病理性誘導的免疫信號樞紐。TREM2是多種配體的受體，這些配體大多是組織損傷的標志。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信號途徑成為感知組織損傷并抑制損傷的免疫信號樞紐。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)膜上的帶負電分子，包括細菌的成分、DNA、脂蛋白和磷脂等。TREM2有一個胞外域，該胞外域包含有一個V型免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域、一個短胞外域、一個跨膜螺旋結(jié)構(gòu)域和一個短胞質(zhì)尾端，沒有信號轉(zhuǎn)導和運輸基序。在小鼠巨噬細胞中TREM2可以與接頭蛋白DAP12和DAP10結(jié)合。TREM2與配體結(jié)合后，共受體分子會被磷酸化，募集細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導分子（DAP12對應Syk，DAP10對應PI3K）。在小鼠巨噬細胞中，鈣離子動員需要DAP12，DAP10對于AKT1和ERK激活很重要（Cell觀點 | 髓系細胞免疫信號樞紐——TREM2）。

TREM2信號及其調(diào)控策略

為了尋求新的治療方向，日本京都大學的Satoshi Nakamizo等人開展了相關研究，并于2023年在《Journal of Clinical Investigation》雜志（IF2023=15.9，醫(yī)學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測序和比對

(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，目前尚沒有批準的類固醇替代品。在這里，作者利用單細胞RNA測序技術研究了結(jié)節(jié)病患者肉芽腫形成的機制。作者發(fā)現(xiàn)：在皮膚結(jié)節(jié)病肉芽腫中，表達血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）和溶菌酶（結(jié)節(jié)病的診斷標志物）的髓系細胞2陽性（TREM2陽性）巨噬細胞上表達的觸發(fā)受體的百分比增加了。結(jié)節(jié)病病變中的巨噬細胞是高代謝的，特別是磷酸戊糖代謝途徑（PPP）的關鍵酶果糖-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均升高了。在體外巨細胞和體內(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)病治療方法的一個有希望的靶點。

簡而言之，本研究的主要內(nèi)容有：

（1）受試者皮膚樣本的細胞亞群分析

（2）免疫組化揭示FBP1陽性TREM2巨噬細胞構(gòu)成肉芽腫

（3）FBP1陽性TREM2巨噬細胞在肉芽腫性皮膚病中的普遍性評估

（4）FBP1作為結(jié)節(jié)病生物標志物的潛力評估

（5）各巨噬細胞中被激活的代謝途徑評估

（6）體外模型驗證抑制PPP會抑制巨細胞的形成

（7）PPP抑制劑引起的細胞毒性評估

（8）體內(nèi)小鼠模型驗證抑制PPP可抑制肉芽腫的形成

       原文標題 : 巨噬細胞中磷酸戊糖途徑的激活，對結(jié)節(jié)病肉芽腫的形成至關重要