不会吧，不会吧！不会有博士生，现在还要熬夜看文献吧！那他编的标书一定很厉害！在 PubMed 检索文献时，夏老师发现了暨南大学第一附属医院发表于影响因子 15.1 分的《Advanced Science (Weinheim)》上的一篇文章，内容十分精彩（通过提出假设，实验验证，并通过验证结果不断地迭代假设，从而推进课题，这其实就是一篇优秀的文章推进的关键，不清楚假设和假设迭代的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼？》系列）。该文章不仅深入探究了 M1 极化巨噬细胞招募引发关节炎的机制，还依据此机制制定了相应的治疗方案，着实令人眼前一亮。
文章聚焦于糖尿病骨关节炎（DOA）的研究。研究伊始，作者运用 scRNA - seq（单细胞测序，其中涉及的 UMAP 图或者 tSNE 图，其实也就是通过基因表达作为多重主成因，然后降维形成的图，这个在《列文虎克读文献》中有详细讲解，感兴趣可查阅回顾）对 DOA 的滑膜细胞组成展开分析。结果显示，在 DOA 的滑膜细胞中，巨噬细胞的占比显著增多。与正常滑膜中的巨噬细胞相比，DOA 巨噬细胞在细胞粘附、免疫细胞活化以及细胞因子产生相关的信号通路上呈现富集状态。这表明，DOA 的滑膜细胞或许通过招募可引发炎性反应的 M1 极化巨噬细胞，进而导致关节炎症。
滑膜中的成纤维细胞样滑膜细胞（FLS）是构成滑膜的重要结构，在调节巨噬细胞代谢方面发挥着关键作用。基于此，研究人员探究 FLS 是否会通过信号传导招募 M1 极化巨噬细胞。他们发现，DOA 患者 FLS 的巨噬细胞极化与 FLS 细胞糖酵解代谢的增强密切相关（如 ECAR 图所示，ECAR就是细胞外酸化率，与之对应的OCR则是耗氧率，这些都是在氧化呼吸的研究中Seahorse实验结果，可以分析糖酵解和有氧呼吸的变化，该图在《信号通路是什么鬼？》系列的铜死亡相关章节有讲解，可前往查看）。对糖酵解相关基因的表达分析结果显示，DOA 患者滑膜中 TXNIP 的表达明显下调。
那么，巨噬细胞产生的细胞因子是否会导致 FLS 细胞的糖酵解变化呢？研究人员采用高葡萄糖和 IL - 1β 的组合进行处理，发现代谢变化能够与细胞因子信号传导相互作用。IL - 1β 对 FLS 细胞的 TXNIP 抑制，不仅促使糖酵解活性增加，还推动了一系列炎症介质以及促进单核细胞黏附的分子（如 ICAM - 1、VCAM - 1）的表达。而使用 2DG 抑制糖酵解（此步骤为柯霍氏法则的验证，也就是通过抑制某个关键因子，然后分析对于表型所产生的影响，这个在《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》《轻松的文献导读》中均有涉及），可显著抑制 ICAM - 1 的 mRNA 和蛋白质表达，进而减少巨噬细胞迁移。这些结果表明，FLS 糖酵解的增多可能是 DOA 患者关节部位招募巨噬细胞的关键因素。
在 DOA 滑膜细胞中，究竟是何种通路的激活引发了这些现象呢？鉴于先前研究发现 YAP1 可能发挥关键作用（熟悉 Hippo 信号通路的对 YAP1 应该不陌生，YAP1是Hippo信号通路中入核的关键因子，若不清楚，可查阅《信号通路是什么鬼？》系列里的 Hippo 信号通路相关内容进行复习），研究人员对 YAP1 在 DOA 滑膜细胞中的表达进行分析，结果发现 YAP1 的表达显著增强。在多种细胞中，YAP1 可负调控 TXNIP。使用维替泊芬（Vt，YAP1 的抑制剂）抑制 YAP1 后，能够减轻 IL - 1β 诱导的 FLS 中 TXNIP 抑制，进而降低细胞的糖酵解水平，同时 Vt 也能降低 ICAM - 1 的表达。
至此，研究人员初步完成了机制方面的探究，其机制如下（这样的示意图，其实很容易画，这个在《轻松的文献导读》里也已经介绍过如何绘制了，不清楚的话可以去看看）：
糖酵解与 IL - 1β 激活的 YAP1 会抑制 TXNIP 表达，致使 FLS 细胞糖酵解增强，进而使 FLS 细胞上诸如 ICAM - 1 这类细胞黏附相关因子的表达增多。ICAM - 1、VCAM - 1 等细胞黏附相关分子表达增强后，会促使 M1 极化的巨噬细胞被招募至滑膜上，最终引发关节炎。
明晰了大致机制后，接下来便是治疗方案的探索。前文提及的 Vt 作为 YAP1 的抑制剂，加之 DOA 患者滑膜会招募 M1 极化巨噬细胞，研究人员由此构思，以 M1 极化的巨噬细胞膜作为负载 PLGA 纳米颗粒（MVP），并在其中包裹 Vt。
由于 MVP 由 M1 极化的巨噬细胞膜包裹，会被招募至 DOA 的滑膜细胞上，进而进入 FLS。通过定向抑制 YAP1（即抑制 Hippo 信号通路，关于 YAP1 的作用机制，可查看《信号通路是什么鬼？》系列里 Hippo 信号通路的相关章节）来抑制糖酵解。
在 DOA 模型小鼠实验中，MVP 确实通过抑制 YAP1，减轻了小鼠的关节炎疼痛以及关节破坏。
MVP 抑制糖酵解后，降低了滑膜细胞中 ICAM - 1 的表达，从而抑制了 M1 极化巨噬细胞在滑膜细胞的招募。
这篇文章极具趣味，尽管在前期 YAP1 于糖酵解机制的研究上并非十分严谨，但后期利用 M1 极化巨噬细胞包裹的 MVP 抑制 YAP1，成功使整个研究形成闭环。
通过抑制滑膜细胞中的 YAP1，阻止 M1 极化巨噬细胞的招募，有效缓解了关节炎症状。好了，今天的分享就到这里，若感兴趣，不妨阅读原文，希望对大家有所助益。
喜欢夏老师讲文献的话，可以点点星标，点点赞，点点“在看”，多分享多转发。
公众号回复“公克”，没事可以翻翻精华帖，里面有不少宝藏工具，当作是科研过程中的一种调剂也是不错的选择哦，科研并不一定要这么无聊又尴尬：
目前夏老师已正式出版11本书，想要的可直接点以下微店小程序直接购买：
