急性肺损伤(acute lung injury,ALI)及其更为严重阶段的急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是严重威胁人类健康的呼吸系统危重症。中性粒细胞作为肺部最重要的固有免疫细胞之一,在其发生发展中起着非常关键的驱动作用。
2022年12月13日,同济大学附属东方医院李强教授团队在Nature Communications在线发表了题为“Locally organised and activated Fth1hi该结论为ALI/ARDS发生发展过程中,肺部中性粒细胞表型变化填补了空白,为该病过激炎症反应的精准化调控提供了理论依据,同时亦为ARDS患者的预后评估提供了新的生物标志物。自然科学基金、上海市科技创新计划启明星计划扬帆专项等资助。

由肺内外诸多因素(包括新型冠状病毒肺炎)引起的ALI/ARDS是呼吸系统较为常见的危重症,目前全球每年新发患病人数超过300万。其病因复杂多变、病程进展迅速、治疗手段匮乏,因而致死率居高不下(>40%)。中性粒细胞历来被认为在ALI/ARDS的发病中起着非常关键的作用,它的数量、功能及命运直接影响了该病的发展和转归。然而肺内中性粒细胞的表型变化及其与ALI/ARDS的关系目前尚未被阐明。
为填补这一空白,该研究采用单细胞测序技术在ALI小鼠肺内鉴定出两种中性粒细胞亚型:高表达Fth1型(Fth1hi Neu)和高表达Prok2型(Prok2hi Neu)
hihi血管抗炎细胞因子IL-10可通过调控这两种中性粒细胞表型变化来缓解ALI肺部急性炎症反应及弥漫性肺泡损伤。

图1:ALI小鼠肺部中性粒细胞不同亚型的位置分布
为进一步明确不同亚型中性粒细胞对ALI/ARDS预后的影响,课题组在小鼠模型建立的7内连续对其生存状态、肺部及全身炎症、组织损伤以及Fth1hihi
hi
为临床上ARDS患者的预后判断提供了新的潜在生物标志物(图2)。

图2:不同患者气道中性粒细胞Fth1/Prok2的表达比例
综上所述,课题组推测在ALI小鼠体内,当中性粒细胞从外周循环迁移到肺脉管系统时,机械变形和局部微环境使其转变为免疫活跃的表型以抵御病原体侵袭(Prok2hi大量中性粒细胞转变成Fth1hi亚群,其核形态及基因表达谱的变化类似于“衰老”表型,且与ALI的发生、发展密切相关(图3)。

图3:ALI小鼠肺中性粒细胞表型变化模式图
课题组在这一研究中首次揭示了ALI/ARDS肺中性粒细胞的表型特点及其调控机制,为该病的预后评估提供了新的生物标志物,且为其临床防治提供潜了在的干预靶点。课题组近期在另一顶级期刊Small发表了题为“Fluorous-Tagged Peptide Nanoparticles Ameliorate Acute Lung Injury via Lysosomal Stabilization and Inflammation Inhibition in Pulmonary Macrophages”的研究论文,开发了用于ALI防治的有效纳米药物。李强教授团队的这一系列工作将为ALI/ARDS的临床诊断及治疗提供全新的研究思路。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-35492-y
声明:本文内容由平台创作者发布,内容仅代表作者本人观点;如内容涉及违法、侵权等情形,请及时联系工作人员处理!工作人员微信:pckt6842。