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脓毒症中调控髓源性抑制细胞的非编码RNA及相关受体研究进展2024脓毒症是宿主对感染反应失调引起的危及生命的器官功能障碍，常继发于各种感染或损伤，是重症监护治疗病房常见的死亡原因，也是对全球健康造成严重威胁却未被充分解决的公共卫生问题之一。脓毒症早期因感染导致急性促炎期的'炎症因子风暴，而后期因多种机制出现免疫功能失调、免疫抑制状态，进而导致机体的二次感染或者器官功能障碍等。髓源性抑制细胞(myeloid-derivedsuppressorcell,MDSC)是一群异质性细胞，来源于髓系前体细胞和未成熟髓系细胞，是树突状细胞、巨噬细胞和(或)粒细胞的前体，具有显著抑制免疫细胞应答的能力。脓毒症早期,MDSC可能通过抑制系统性炎症反应或丝田胞因子风暴而保护宿主免受机会性感染，并减轻多器官功能损伤。如果脓毒症早期未进行治疗以恢复免疫稳态，MDSC持续扩增至晚期就会引起脓毒症免疫抑制状态,导致免疫力受损和多器官损伤甚至死亡。因此，MDSC在脓毒症发展期间发挥双重作用，但是其调控机制尚不完全清楚。近年来研究发现，在脓毒症发展过程中MDSC主要受微RNA(microRNA,miRNA)21、miRNA-181b、miRNA-375xmiRNA-150xHotairml等非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA)及白细胞介素T受体(interleukin-1receptor,IL-1RToll样受体(Toll-Iikereceptors,TLR)、肿瘤坏死因子受体(tumornecrosisfactorreceptorzTNFRX程序性细胞死亡受体T(programmedcelldeathreceptor1zPD-1G蛋白耦联胆汁酸受体5(Gprotein-coupledbileacidreceptor,TGR5肝脏X受体(liverXreceptor,LXR)和CC趋化因子受体2(C<motifchemokinereceptor2lCCR2)等受体调控。本文主要综述了脓毒症发展过程中调控MDSC的上述非编码RNA及受体，为寻找治疗脓毒症靶标提供一定的理论依据。1 MDSC的生物学特征1.1 分类及表型MDSC根据细胞表面分子表达差异可分为不同亚型。小鼠体内MDSC表面均表达CD11b和GR-1抗原。CD11b是巨噬细胞的细胞表面标记物，GR-1包括细胞表面标志物Ly-6C和Ly-6G两个亚型，分别表达于巨噬细胞和中性粒细胞；依据Ly-6C与Ly-6G相对表达量不同，小鼠体内MDSC可分为单核细胞型髓源性抑制细胞(monocytic-MDSC,M-MDSC)和粒细胞型髓源性抑制细胞(granulocyte-MDSC,G-MDSC)两个亚群。1.2 免疫抑制功能MDSC的主要功能是在免疫应答过程中抑制T细胞等免疫细胞的增殖和功能，且已有研究发现脓毒症中MDSC通过产生白细胞介素(interleukin,IL)TO和转化生长因子(transformgrowthfactor-,TGF-)等免疫抑制细胞因子来介导调节性T细胞的扩增和激活从而发挥免疫抑制作用。此外,MDSC可以使巨噬细胞和T细胞分别向抗炎的M2型巨噬细胞和辅助型T细胞2转化，也会损害自然杀伤细胞和树突状细胞的活力。MDSC的扩增、活化和募集是其在脓毒症中发挥免疫抑制功能的必要条件。MDSC的扩增与脓毒症进展相关，短期内MDSC的扩增可能具有保护作用，但是长期存在可诱发持续性炎症并引起免疫抑制。2脓毒症中调控MDSC的ncRNAncRNA是一类不编码蛋白质的RNA,其共同点是从基因组转录而来却不翻译为蛋白。ncRNA的种类很多，其中最具分子特征的是miRNA、长链mE编码RNA(longnoncodingRNA,IncRNA)和环状RNAo由于环状RNA与脓毒症相关的研究尚未见报道,故主要介绍脓毒症发展过程中调控MDSC的miRNAIncRNAe2.1 miRNAmiRNA是一种以mRNA为靶点降解或抑制其翻译的短链ncRNA分子，在脓毒症及其他多种疾病过程中发挥重要作用，与骨髓的分化相关，参与调节MDSC的扩增、分化及成熟。McCIure等采用盲肠结扎穿孔(cecumIigationandpuncture,CLP)方法构建脓毒症小鼠模型48h后静脉注射80mg/kg的miRNA抑制剂，显示在脓毒症过程中，阻断miRNA-21和miRNA181b可通过抑制下游转录因子核因子I-A(nuclearfactorI-AzNFI-A)以促进MDSC分化和成熟，减少MDSC的数量，并增强腹膜清除细菌能力，恢复先天免疫反应，改善晚期脓毒症的存活率，且miRNA-21和miRNA181b协同作用才能够有效促进脓毒症免疫抑制。在髓系细胞特异性NFI-A基因敲除小鼠模型中，McPeak等也发现NFI-A的缺失可减弱脓毒症晚期MDSC在骨髓和脾脏的扩增和免疫抑制，并提高晚期脓毒症小鼠的存活率。脓毒症小鼠中miRNA-21和miRNA-181b部分通过NFI-A的转录后调控促进MDSC的发育，进一步研究发现RNA结合蛋白HuR和CUGBP1通过miRNA-21、miRNA181b介导的NFl-A蛋白调控MDSC的扩增。这些结果表明，miRNA-21、miRNA-181b是由脓毒症炎症诱导并且在脓毒症晚期调控MDSC的重要miRNAo转录激活因子3(signaltransductionandtranscriptionalactivator3lStat3)和CCAAT/增强子结合蛋白伙CCAAT/enhancer-bindingprotein,C/EBP)都能促进MDSC的扩增或积聚，还有研究使用干扰小RNA敲低小鼠脓毒症MDSC细胞中Stat3或C/EBP,发现miRNA-21和miRNA-181b的表达减少。并且发现了转录因子Stat3和C/EBPB在脓毒症小鼠体内和体外MDSC中能特异性结合miRNA-21和miRNA-181b启动子，协同诱导miRNA21和miRNA181b表达，使髓细胞分化和成熟失调，导致MDSC扩增和积聚。另外，Alkhateeb等通过S100A9基因敲除和质粒转染等方法，发现miRNA-21和miRNA-181b在脓毒症晚期可被Stat3<EBP蛋白复合物激活上调促进了晚期MDSC的扩增和脓毒症相关免疫抑制作用，降低了脓毒症患者的生存率。总之，这些结果进一步表明miRNA-21和miRNAT81b在脓毒症反应过程中表达增加，会抑制骨髓细胞分化和成熟,促进MDSC扩增,是晚期脓毒症小鼠MDSC积聚所必需的。此外，有研究发现晚期脓毒症患者血液miRNA-375水平下调、miRNA-21水平上调；通过向脓毒症晚期小鼠尾静脉注射miRNA-375过表达腺病毒发现,上调miRNA-375水平通过阻断脓毒症MDSC中的Janus激酶2(Januskinase2,JAK2)及Stat3通路来下调MDSC中的miRNA-21水平,并且显著抑制脓毒症晚期MDSC的积聚，控制脓毒症发展。有研究者用miRNA芯片分析CLP后第7天的假手术组和CLP组小鼠骨髓MDSC中的miRNA发现，CLP组小鼠MDSC中miRNA-150表达水平明显下降；通过向脓毒症小鼠尾静脉注射慢病毒增加体内miRNA-150表达水平后，发现小鼠骨髓中MDSC的比例较对照小鼠显著降低，MDSC的扩增受到抑制，且小鼠存活率升高；离体实验显示，过表达miRNA-150小鼠来源MDSC对T细胞的抑制作用减弱，表明miRNA-150的上调可以抑制MDSC的免疫抑制功能临床脓毒症患者血清中miRNA-150的水平较健康对照组下调，在非脓毒性创伤患者中升高。这些结果表明miRNA-150主要通过调控MDSC的扩增和免疫抑制功能影响脓毒症预后。除了上述已经提及的miRNA之外,其余miRNA(如miRNA-146axmiRNA-223和miRNA-155等)已被证明与脓毒症严重程度相关，但其能否通过调控MDSC在脓毒症中发挥作用仍需进一步的验证。另外，miRNA调控MDSC的机制在其他疾病特别是肿瘤中已得到更多的研究,如miRNA-21还可能通过靶向磷酸酶和张力蛋白同系物激活Stat3通路,或通过靶向Runt相关转录因子1以及Hippo通路的主要效应分子Yes相关蛋白等在肿瘤微环境中促进MDSC的增殖或积聚。通过发掘更多miRNA在脓毒症中调控MDSC的机制或许能够发挥其在脓毒症的诊断、治疗和预后等方面的潜力。2.2 IncRNAIncRNA虽然不能直接编码先天性和适应性免疫的功能蛋白，但能够通过复杂的机制调控免疫细胞的活化、增殖、分化和迁移等，从而调节先天性和适应性免疫。IncRNA具有调节基因转录的功能，特别是当它存在于细胞核时，可影响免疫细胞的表观遗传重编程。Alkhateeb等研究发现，脓毒症晚期小鼠MDSC中IncRNAHotairml表达上调，而敲低Hotairml表达后可减弱其与S100A9的结合，减少S100A9从MDSC的细胞质转位到细胞核，抑制了MDSC的扩增，并减轻了晚期MDSC对CD4÷T细胞增殖的抑制作用。同样，晚期脓毒症患者MDSC中Hotairml水平也显著升高，且加强与MDSC中的S100A9蛋白结合促进S100A9蛋白在人MDSC细胞核中的积累,有助于MDSC的扩增。这些结果表明Hotairml在小鼠和人类脓毒症后产生免疫抑制性MDSC中发挥重要作用。有研究发现,CLP诱导的晚期脓毒症小鼠中的组蛋白赖氨酸去甲基化酶6A可减少MDSC的组蛋白H3上的27位赖氨酸发生三甲基化,导致Hotairml启动子的转录激活，从而促进MDSC的扩增和脓毒症相关免疫抑制。还有研究显示，组蛋白赖氨酸去甲基化酶6A特异性抑制剂GSK-J4能抑制脓毒症晚期患者和小鼠MDSC的H3组蛋白27位赖氨酸去甲基化,减少Hotairml转录。总之，这些结果进一步表明组蛋白甲基化修饰通过调控Hotairml转录影响MDSC的扩增,从而影响脓毒症的发展。总之，近年来的实验证据揭示了InCRNA通过各种机制参与先天免疫和适应性免疫反应,MDSC的增殖和分化等同样也受到IncRNA的调撩表1X虽然脓毒症中IncRNA通过调控MDSC发挥作用的相关研究不多，但是在其他免疫疾病中已涉及到更多的IncRNA,如InCRNA浆细胞瘤变异易位1和Runt相关转录因子1重叠RNA等InCRNA能够通过调控MDSC中Argl的活性来发挥其免疫抑制作用。除此之外，IncRNA还可以通过与miRNA相互作用来发挥免疫细胞的功能,如视网膜ncRNA3通过与miRNA-185-5p相互作用释放其靶基因Chop来触发MDSC的特化以及IncRNA假基因Olfr29-ps1通过下调miRNA-214-3p,并通过靶向髓样分化因子88(myeloiddifferentiationfactor88,MyD88)来促进M-MDSC的分化和免疫抑制功能。进一步探究InCRNA调控MDSC的机制和作用，可能为治疗脓毒症提供更多依据及新靶点。表1脓毒症发展过程中谢控MDse的ncRNA仲类动物模型/患并脓毒症发展时期叫控MDSC的作RJ机制文献miRNAmiRN2huiRN-l8lbI小取CLP免疫抑制期促进MDSC分化,liJ.L13miKN2l.miRNA-l81bfhMCLP免疫抑制期促进MDSC扩增,积聚14-15miKNA-375晚期脓毒症患者,小鼠CLP免疫抑制期抑制Ml)SC积聚16miKNA>l50t多发性创伤患者、小跳CLP免疫抑制期抑制MI>SC扩增17IncKNAHotaimi1|脓毒症患者.小鼠CLP免疫抑制期抑制MnSCir增(22-24注:miRNA*RNA：ncRNA："烟码RNAJncRNA#iii徉编码RNA；CLP：K场结扎穿孔;MDSC：能源性抻制细阐;1:我达上谢：I:表达3脓毒症中调控MDSc的受体3.1 IL-1RIL-1R是炎症和免疫应答关键调节因子IL-1的受体，以IL-1R1和IL-1R2两种形式存在并主要通过IL-1R1在先天性和适应性免疫方面发挥重要作用。有研究显示,基因重组人IL-1R拮抗剂Anakinra处理和IL-1R1基因敲除都能抑制CLP诱导的脓毒症小鼠肝脏MDSC的迁移和募集，并提高了CD4+细胞和CD8÷T细胞的比例，减轻MDSC对效应T细胞的抑制作用；同时也促进肝脏中促炎性M1型巨噬细胞向抗炎性M2型巨噬细胞的极化，改善肝脏中的免疫抑制；并增强了肝脏中细菌清除的能力，这表明阻断IL-1R1可能通过调控MDSC来调节炎症反应,有效改善脓毒症的肝损伤。3.2 TGR5TGR5是G蛋白耦联受体的一员，在人类和动物体内广泛表达，活化的TGR5可以介导多种信号转导通路，在抗炎免疫调节、能量代谢、抗肿瘤等方面都发挥了重要作用。有研究显示，与TGR5敲除小鼠相比，静脉输注牛磺脱氧胆酸盐后脓毒症小鼠脾脏中G-MDSC的数量增加，影响其免疫调节功能,改善脓毒症期间全身炎症；同时抑瘤素、乳铁蛋白和CD244等抗炎分子的表达上调，降低促炎分子如中性粒细胞弹性蛋白酶的表达，更好地抑制T细胞增殖,并通过清除细菌减轻脓毒症及脓毒症诱导的肝脏和肾脏损伤。这些结果表明TGR5介导了GWIDSC体内扩增和免疫调节功能,与脓毒症不良预后有关。3.3 TLRTLR属于跨膜蛋白，是一种关键的模式识别受体，可识别不同病原体，在启动先天免疫和激活适应性免疫中是必需的。研究已发现TLR在脓毒症相关细胞因子风暴中起着至关重要的作用。有研究使用TLR4或MyD88的双敲小鼠构建脓毒症模型发现，TLR4和MyD88的缺失可以阻止脓毒症诱导的G-MDSC的扩增,表明靶向TLR4可能通过调控MDSC影响脓毒症发展。小鼠腹腔注射TLR4单克隆抗体能诱导G-MDSC和M-MDSC亚群在脾、骨髓和外周血中的扩增，TLR4单克隆抗体能显著促进体外GM<SF和IL-6诱导骨髓细胞分化为单核型MDSC细胞，而且能增强单核型MDSC抑制T细胞的作用，表明MDSC介导了TLR单克隆抗体的免疫抑制作用。总之，脓毒症小鼠中MDSC的扩增和免疫抑制功能受到TLR调控。3.4 TNFR目前发现TNFR超家族已包含29种受体，在免疫细胞启动、抑制和凋亡中起重要作用。TNF主要通过TNFR1和TNFR2起作用，介导炎症、免疫、细胞增殖、凋亡等许多生理功能。有研究通过向小鼠腹腔注射金黄色葡萄球菌以诱发脓毒症,使用TNFR1敲除小鼠发现虽然MDSC在脾脏中的募集和扩增不依赖于TNFRl信号传导，但它调控MDSC中参与免疫抑制功能的精氨酸酶T(arginase-1zArg-1)和诱导型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)的表达，从而在脓毒症期间的T细胞功能障碍中起关键作用；且研究发现,在葡萄球菌诱导的脓毒症期间，TNFR1介导的ILTO的产生可以调节MDSC的免疫抑制功能。TNFR2主要在内皮细胞和免疫细胞中表达,现已证明TNF和TNFR2对MDSC的产生很重要。研究发现TNFR2缺失小鼠脾脏来源的MDSC产生较低量的一氧化氮、IL6,Arg-1活性较低，并且减轻对T细胞增殖的抑制作用；此外，TNFR2缺失小鼠中的骨髓前体细胞加速向成熟树突状细胞分化。这表明TNFR2在调节MDSC的分化和功能中发挥重要作用,TNFR2的缺乏会使MDSC的免疫调节能力受损。1.XR1.XR属于核受体,包括LXR讨口LXR两种亚型，它们在巨噬细胞和淋巴细胞中表达。LXR除了调控脂质和糖类代谢，也能够发挥抗炎作用。有研究报道，LXR激动剂GW3965能激活LXR及其下游靶标ATP结合盒转运体A1,促进CLP诱导的脓毒症小鼠脾MDSC凋亡，导致MDSC对T细胞的免疫抑制作用降低，从而增强由T细胞介导的免疫反应以及肝脏、肺和肾脏组织中的细菌清除能力。表明靶向LXR可能通过影响MDSC凋亡减轻脓毒症诱导的器官损伤，改善脓毒症的病死率。3.5 PD-1PDT作为免疫检查点分子在免疫反应过程中发挥着重要的免疫调节作用。程序性死亡配体1(programmeddeathTigand1,PD-L1)是PD-1的主要配体,在生理条件下,PD-1/PD-L1的相互作用可以防止过度的免疫细胞活动导致组织破坏和自身免疫。目前研究发现，PD-1及其配体PD-L1是脓毒症免疫抑制状态下重要的免疫抑制分子，在免疫细胞功能障碍中起关键作用，与脓毒症患者的病死率和预后密切相关。有研究发现，PD-L1在脓毒症早期阶段的MDSC(主要是PMN-MDSC)中表达上调，与T细胞相互作用后诱导PD-1在脾T细胞上的过表达。PD-L1与PD-1结合后,会传递共抑制信号从而负向调节T细胞的激活并导致T细胞凋亡和免疫抑制。从CLP小鼠获得的MDSC与T细胞共培养能够显著抑制T细胞增殖的现象，也证明了以上发现。这些结果表明MDSC可能通过PD-L1/PD-1轴诱导T细胞衰竭,发挥免疫抑制作用。有研究采用腹腔注射酵母聚糖(zymosanzZM)来诱导脓毒症小鼠模型，结果显示注射ZM后，脾或骨髓中髓系细胞中的PD-L1表达上调；向ZM小鼠注射脂多糖(IipopolysaccharidezLPS)模拟脓毒症晚期的继发细菌感染后，血清中促炎因子IL-6的产生减少，并伴有外周血中CD11b+Gr-1hi(即MDSC)细胞的积聚；从注射ZM的PD-1/PD-L1双敲除小鼠中分离Gr-Ihi细胞过继转移后,与正常ZM小鼠相比，并未明显抑制LPS诱导的IL-6产生；通过用抗Gr-1单克隆抗体处理Gr-Ihi细胞或通过向ZM小鼠注射抗PD-I和抗PDL1单克隆抗体后恢复了T细胞增殖、CD8+T细胞产生丫干扰素和LPS诱导的IL-6产生。这些结果表明，在ZM小鼠中产生的CD11b÷Gr-1hi细胞能抑制LPS诱导的IL-6产生，脓毒症期间PD-1/PD-L1通路的激活是产生免疫抑制性GMhi细胞所必需的。总之，阻断PD-L1/PD-1通路可能是预防和治疗脓毒症晚期免疫抑制的潜在治疗方法。3.6 CCR2CCR2存在于免疫细胞表面，是CC趋化因子配体2的主要受体。CCR2是炎症和感染过程中骨髓细胞趋化的重要介质，促进骨髓细胞募集至炎症部位。有研究显示间变性淋巴瘤激酶抑制剂LDK378通过下调脓毒症小鼠的CCR2表达来抑制MDSC向脾脏的迁移和募集，从而改善CLP诱导的肺、肝脏和肾脏损伤，并且提高脓毒症后的生存率；体外实验也显示LDK378下调LPS刺激的MDSC上CCR2的表达并抑制MDSC的迁移,表明CCR2可能是脓毒症致死性的新治疗靶点。上述受体都是通过调控MDSC的扩增、分化和募集，或通过改变Arg-1及iNOS的表达来影响MDSC对T细胞的抑制作用，从而在脓毒症中发挥作用(表21»2脓，40发展过二中潮/MDSC的受悻片类动物殛型/患挎厥毒症发展IW期利控MDSC的作刑机酊文献IL-IRI小SICLP免施"制期抑制MDsC的让秘和力集128TGR5I小6(gCLPtG-MDSCfiIit129TLR1小瓜CLP抑;MMDsC的犷用32T1.Rt小奴收腔注射Tuu抗体满丁脓春好免疫耐受促遗MDSC的扩增33TNFRlI小61枚腔泞射金黄色葡劭球前诙牛脓毒#免校抑制期冲鼎MDSC中负咬卿制施A«lfiNOS表达34TNFR2I小BICLP般粒对T细胞埴的的抑制35LXRt小限CLP免疫抑制明促强弹MDSCiMr.降低MI)SC4弊中的办条36PD-IT小BlCLP免做抑制期抑制T沏眼墙1LwmiCCR2I小瓜CLp免疫抑制期抑制MDSC向脾班的if移和处第42汴：IL-IR：门细眼介Jt-I受体:TGR5：G近门幡联胆泞陋受体5:TLK：ToIJ样受体:TNFRI:肿旗坏死因F受体I:TNER2：脚骨环比内子受体2:LXR:肝IttX受体：PD.I：程序性细施更广受体.;CCR2：CC0化词子受体2:CLf：K肠结扎穿孔：LPS：脂多WkMDSC:怖源性抑琳细胞：A%l:梢如囹*hiNOS:满力中一班化以合IMGMDSC卡:细MMeajK性抻制阍箕；T:表达1泄；I：&达下调；：文依中未说明4展望MDSC被认为是调节脓毒症中免疫反应的重要因素，且具有双重作用,主要表现为抑制早期的过度炎症反应及在晚期发挥免疫抑制作用。MDSC受各种ncRNA的影响，提示表观遗传机制对MDSC免疫抑制功能有调控作用。而且，多种受体对MDSC在脓毒症中的作用也有一定的调控作用。目前较多研究关注于MDSC对T细胞的抑制作用,MDSC是否能够通过抑制自然杀伤细胞或B细胞等免疫细胞在脓毒症晚期发挥免疫抑制作用同样值得深入研究。另外，除了探究ncRNA或各种受体在脓毒症中调控MDSC的机制外，更重要且更复杂的是将其治疗潜力真正地体现在脓毒症的临床治疗中。除了使用受体相关拮抗剂治疗脓毒症外，miRNA同样也被考虑作为脓毒症的治疗药物，但因miRNA的脱靶效应及安全问题，确保miRNA治疗剂能够安全、有效地应用于临床治疗仍具有挑战性。随着对脓毒症相关ncRNA或受体对MDSC调控机制的进一步研究，同时继续突破临床应用的限制，可能会在未来对脓毒症的治疗提供新的策略。