夏老师在 PubMed 冲浪时，发现了中山大学附属第五医院发表在影响因子 9.2分 的《International Journal of Biological Sciences》上的一篇文章，该文章做的是巨噬细胞研究，内容十分有趣。尽管发表期刊的影响因子不算顶尖，但其创新性丝毫不输一些发表在影响因子十几分期刊上的文章。
这篇文章主要探讨了焦亡的巨噬细胞如何通过含有 GSDMD - N（GSDMD 在细胞焦亡中起着关键作用，其主要机制是上膜后引发细胞水肿，若想深入了解，可查阅《信号通路是什么鬼？》系列中关于焦亡的章节）的线粒体微囊泡（MVs），加速中性粒细胞细胞外陷阱（NETs）的形成。
中性粒细胞的 NETs 是中性粒细胞死亡的特殊形式，在此过程中，DNA、髓过氧化物酶（MPO）和中性粒细胞蛋白酶（NE）以网状结构释放，而 NETs 会推动疾病进展。在脓毒症期间，巨噬细胞焦亡会释放 IL - 1β、IL - 18 等损伤相关分子，引发炎症反应和细胞因子风暴（这其实是焦亡过程中产生的损伤相关分子模式 DAMPs，不了解的话可参考《信号通路是什么鬼？》系列中焦亡的相关章节） ，焦亡巨噬细胞衍生的 MVs 可导致血液凝固和宿主死亡。同时，线粒体可通过细胞外囊泡（EVs）转移，影响受体细胞的生物学功能（此前的一篇文献曾对此有所阐述）。基于此，研究团队提出假设：脓毒症期间，巨噬细胞焦亡产生的 MVs 中可能包裹着受损线粒体。
研究人员通过提取和验证焦亡巨噬细胞的 MVs，发现焦亡巨噬细胞中存在大量线粒体。为探究这些 MVs 对中性粒细胞是否有作用，他们将焦亡巨噬细胞的 MVs 与中性粒细胞进行共培养，并分析中性粒细胞 NETs 的产生情况。通过 Sytox Green 检测中性粒细胞 NETs 释放的 DNA，用 MPO 染色检测释放的 MPO，结果显示焦亡巨噬细胞的 MVs 能够促进中性粒细胞 NETs 的产生。此外，在检测共培养后中性粒细胞的活性氧（ROS）时，采用了 DCF - DA（该检测 ROS 的方法在《信号通路是什么鬼？》系列的铁死亡章节中有介绍），结果表明焦亡巨噬细胞的 MVs 同样能促使中性粒细胞的 ROS 增加。
由于线粒体在中性粒细胞的 NETs 过程中发挥着重要作用，研究人员进一步分析焦亡巨噬细胞的 MVs 中受损线粒体是否会影响中性粒细胞的线粒体。结果显示，用焦亡巨噬细胞的 MVs 处理后，中性粒细胞的线粒体膜电位显著降低，线粒体 ROS 增多，同时诱导了 DNA 氧化。
焦亡是中性粒细胞发生 NETs 死亡的诱导途径之一，那么焦亡巨噬细胞的 MVs 是否会通过线粒体的 ROS 诱导中性粒细胞焦亡呢？这一过程就好像巨噬细胞将焦亡 “传染” 给了中性粒细胞。研究人员首先分析了共培养后中性粒细胞中 GSDMD 的表达情况，发现共培养后中性粒细胞的 GSDMD 大多转化为 GSDMD - N（熟悉焦亡机制的应该知道，通过 Caspase11 的水解，GSDMD 会切出 N 末端的 GSDMD - N，从而促进焦亡的发生，不了解的可查看《信号通路是什么鬼？》系列中焦亡的相关章节）。
研究人员使用线粒体 ROS（mtROS）的清除剂或 GSDMD 的抑制剂双硫仑（如上图红框所示，这是对柯霍氏法则的简单验证，目的是确定 ROS 和 GSDMD 在中性粒细胞 NETs 中的作用，可参考《科研的推理和逻辑：从》《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》），能够有效抑制中性粒细胞 NETs 的发生。这表明焦亡巨噬细胞的 MVs 会触发中性粒细胞中的 mtROS/GSDMD 轴，进而导致中性粒细胞 NETs。
为了进一步探究是否是焦亡巨噬细胞 MVs 中的线粒体引发了中性粒细胞 NETs，研究人员提取了焦亡巨噬细胞 MVs 中的线粒体，发现这些线粒体上表达了大量与焦亡相关的 GSDMD - N。用这些线粒体处理中性粒细胞后，促进了中性粒细胞 NETs 的形成和线粒体功能障碍。而使用双硫仑抑制 GSDMD 后，再用焦亡巨噬细胞 MVs 中的线粒体刺激中性粒细胞，情况得到缓解。
这说明焦亡巨噬细胞 MVs 中表达 GSDMD - N 的线粒体，会刺激中性粒细胞 NETs 的形成和线粒体功能障碍。在体内实验中，研究人员通过尾静脉注射将焦亡巨噬细胞的 MVs 注入小鼠体内，结果显示小鼠血浆中 MPO/DNA 水平升高，同时诱导了组织损伤和凝血。
研究表明，在脓毒症过程中，巨噬细胞焦亡释放的 MVs 可诱导 NETs 的形成。使用双硫仑（GSDMD 抑制剂）治疗脓毒症小鼠后，发现双硫仑能够抑制内源性焦亡巨噬细胞衍生的 MVs 在脓毒症期间诱导 NETs 形成的能力。
由于脓毒症过程中，中性粒细胞的 NETs 会诱发急性肺损伤（ALI），研究人员还分析了双硫仑对 NETs 诱导的 ALI 的影响，结果发现双硫仑减轻了焦亡巨噬细胞的 MVs 在诱导 ALI 过程中 NETs 的形成。
这篇文章的有趣之处在于，脓毒症中的巨噬细胞焦亡似乎会通过 MVs 中的线粒体 “传染” 给中性粒细胞，进而加重脓毒症的炎症反应和症状。线粒体通过 MVs 传递这一现象本身就颇具研究价值，而这篇文章中传递的不仅是受损线粒体，还有线粒体上的 GSDMD - N。今天就分享到这里，感兴趣的话可以阅读原文，希望对大家有所帮助。
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