有些人伤口快速愈合,而有的却反复发炎?免疫细胞说了算

360影视 欧美动漫 2025-03-14 19:33 3

摘要:由身体组织和细胞受到损伤引发的炎症,是迈向愈合的富有成效的一步。然而,持续的炎症是一种失调的反应,可能导致一系列不必要的疾病状态。

撰文:山东大学 Dr.ZHAO

本文审核专家:江苏大学附属医院 李晶教授

引言

由身体组织和细胞受到损伤引发的炎症,是迈向愈合的富有成效的一步。然而,持续的炎症是一种失调的反应,可能导致一系列不必要的疾病状态。

《自然》子刊的新文献揭示,免疫细胞的死亡方式决定了人体在出现伤口后是快速康复,还是慢性发炎。

近年来,针对慢性炎症的控制,科学家们从衰老细胞清除剂、生物制剂、纳米颗粒以及干细胞及外泌体等角度开发了多种策略。或许未来,我们就有希望在伤口喷一喷 “仿生细胞喷雾” ,就能让组织重生无痕愈合——而这,或许就是对抗炎症老化的终极答案。

皮肤被划伤时,伤口红肿发烫,几天后结痂愈合——这看似简单的过程,实则是中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞精密协作的结果。

其中,中性粒细胞最先反应,冲向前线吞噬细菌,巨噬细胞随后发挥吞噬作用,释放抗炎信号。

△巨噬细胞正在一步一步逼近细菌(绿色标记物)

△巨噬细胞将细菌(绿色标记物)“一口吃掉”

而有些人却因这场“细胞生死大战”失控,陷入糖尿病足溃烂、关节炎反复发作的噩梦。

近日,《自然》子刊 npj Biomedical Innovation 的最新综述《Inflammation: a matter of immune cell life and death》揭开了谜底[1]:细胞的死亡方式决定了你是快速康复,还是慢性发炎!

炎症的双向调控:愈合与失控的分子开关

生理性炎症经历四阶段:

1

止血期

血小板聚集并释放趋化因子(如CXCL8),募集中性粒细胞至损伤部位。

2

炎症期

中性粒细胞通过吞噬作用清除病原体,并分泌活性氧(ROS)和蛋白酶。随后,巨噬细胞通过识别病原相关分子模式(PAMPs)激活适应性免疫,吞噬细胞碎片,打扫战场。

新生血管和成纤维细胞分泌的胶原蛋白填补伤口。

4

重塑期

瘢痕组织塑形,恢复皮肤弹性。

关键转折点:中性粒细胞在完成任务后必须“按时自杀”——即通过程序性死亡(凋亡)退出炎症阶段。凋亡的中性粒细胞表面暴露磷脂酰丝氨酸(PS)作为“吃我”信号,被巨噬细胞识别触发胞葬作用(efferocytosis)完成清理。随后释放抗炎因子IL-10和TGF-β,巨噬细胞从促炎(M1)向修复(M2)表型转换,让炎症刹车。

慢性炎症是怎么发生的?跟免疫细胞“死的不对”有关

慢性炎症即免疫细胞“死得不对”使炎症反应无法及时终止。

如果中性粒细胞 “赖着不死” 或 “死得惨烈” (如坏死、焦亡),就会像“自爆炸弹”释放细胞外陷阱(NETs)。

未及时清除的中性粒细胞,通过炎性细胞死亡(NETosis)释放含组蛋白和抗菌肽的细胞外陷阱(NETs),激活自身免疫反应。

图1 不同细胞死亡模式产生的特征性细胞产物示意图[1]。

免疫细胞五种死亡途径的分子特征如下:

凋亡(Apoptosis):主动激活“自杀程序”(Caspase酶),留下完整细胞尸体供巨噬细胞回收。

坏死性凋亡(Necroptosis):细胞膜破洞,释放危险信号(如HMGB1),引发连锁炎症。

焦亡(Pyroptosis):NLRP3炎症小体激活Caspase-1,通过Gasdermin蛋白在细胞膜打孔,释放IL-1β等促炎因子。

铁死亡(Ferroptosis):GPX4失活导致脂质过氧化物累积,膜完整性丧失。

NETosis:一种新型细胞死亡方式,即中性粒细胞的炎性细胞死亡。NADPH氧化酶激活引发组蛋白瓜氨酸化,染色质解聚后释放毒性NETs。

控制慢性炎症的策略

近年来,针对慢性炎症的控制,科学家们从衰老细胞清除剂、生物制剂、纳米颗粒以及干细胞及外泌体等角度开发了多种策略。

表1 慢性炎症的治疗策略[1]

√增强胞葬作用:

MFG-E8蛋白:MFG-E8蛋白像“胶水”一样粘合巨噬细胞和凋亡细胞,研究显示其使糖尿病小鼠伤口附近炎症消退,加速愈合[2]。

纳米颗粒技术:仿造凋亡细胞膜制成的纳米颗粒,能“欺骗”巨噬细胞开启修复模式,并促进巨噬细胞中的抗炎表型转变[3]。

√清除衰老细胞:

药物联用:达沙替尼+槲皮素均报告了增强促炎巨噬细胞向促再生/抗炎巨噬细胞的极化作用[4,5]。

√干细胞与外泌体的抗炎策略

近年研究发现,间充质干细胞(MSCs)及其分泌的外泌体通过多途径调控免疫反应,为抗炎治疗提供了新策略。

MSCs的抗炎作用主要表现在以下几个方面[6]:

间充质干细胞及外泌体抗炎的作用机制

①分泌前列腺素E2(PGE2)从而抑制多种炎症介质的产生和释放。

②促进抗炎细胞因子如IL-10、TGF-β的分泌,抑制炎症细胞的活化和增殖。

③促进巨噬细胞向抗炎型(M2型)转化。

④抑制补体系统的激活,从而减少补体介导的炎症损伤。

⑤通过分泌生长因子和其他活性分子,促进内皮细胞的修复和再生,从而维护血管稳态和减轻炎症反应。

⑥MSCs还会释放一种叫做外泌体的小囊泡,这些外泌体内部装载着抗炎的蛋白质和线粒体DNA或miRNA。

外泌体就像是给免疫细胞发送的“和平信号”,其携的miR-21a-5p、miR-146a等非编码RNA,靶向抑制NF-κB和MAPK通路帮助免疫细胞平息过度的免疫反应,并恢复正常的免疫功能。

√日常抗炎指南[7]

少吃促炎食物:精制糖、反式脂肪(如奶茶、炸鸡);

多吃PS前体物质:蛋黄、大豆(促进细胞“安静死亡”);

适度运动:促进巨噬细胞更新,每周150分钟有氧运动可降低慢性炎症风险!

小结

从《自然》研究的实验室结果,到纳米药物、干细胞、外泌体等技术的发展,科学家正在改写细胞“生死簿”的规则,或许未来,我们就有希望在伤口喷一喷 “仿生细胞喷雾” ,就能让组织重生无痕愈合——而这,或许就是对抗炎症老化的终极答案。

参考文献

1. Bender, E.C., Tareq, H.S. & Suggs, L.J. Inflammation: a matter of immune cell life and death. npj Biomed. Innov. 2, 7 (2025).

2. Das, A. et al. Correction of MFG-E8 Resolves Inflammation and Promotes Cutaneous Wound Healing in Diabetes. J. Immunol. 196, 5089–5100 (2016).

3. Kraynak, C. A., Yan, D. J. & Suggs, L. J. Modulating inflammatory macrophages with an apoptotic body-inspired nanoparticle. Acta Biomater. 108, 250–260 (2020).

4. Tsai, C. F. et al. Regulatory Effects of Quercetin on M1/M2 Macrophage Polarization and Oxidative/Antioxidative Balance. Nutrients 14, 67 (2021).

5. Xu, J. et al. Quercetin inhibited LPS-induced cytokine storm by interacting with the AKT1-FoxO1 and Keap1-Nrf2 signaling pathway in macrophages. Sci. Rep. 14, 20913 (2024).

6. Prockop, Darwin J, and Joo Youn Oh. “Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs): role as guardians of inflammation.” Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy vol. 20,1 (2012): 14-20. doi:10.1038/mt.2011.211

7. 曾毓慧. "抗炎,你吃对了吗?" 海南日报 2024-10-10, A12, 健康周刊.

来源:天蝎爱健康生活

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