《Inflammation》：Programmed death-ligand 1 (PD-L1) Modulates Chemokine Production Via the TLR4/TRAF6 Signaling Axis During LPS?+?IFN-γ-Induced Endotoxemia-mimicked Sepsis
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本研究針對膿毒癥中免疫失衡的難題，探討了程序性死亡配體1(PD-L1)在巨噬細胞中調控趨化因子產生的新功能。通過RNA測序、免疫共沉淀質譜(IP-MS)及分子對接等技術，發現PD-L1通過直接結合TLR4下游信號分子TRAF6，正向調控CCL8和CXCL9的表達，從而影響炎癥反應。該研究揭示了PD-L1在膿毒癥中的促炎作用，為靶向免疫檢查點分子治療膿毒癥提供了新思路。
在重癥監護病房中，膿毒癥始終是威脅患者生命的重大挑戰。這種由感染引發的全身性炎癥反應綜合征，會導致器官功能衰竭和免疫系統紊亂。盡管醫學技術不斷進步，膿毒癥的死亡率仍然居高不下，其中免疫失衡是核心問題。傳統觀點認為，免疫檢查點分子PD-L1主要通過抑制T細胞功能來發揮免疫抑制作用，然而最近的研究發現，PD-L1在炎癥環境中可能具有更為復雜的雙重角色。
巨噬細胞作為先天免疫的重要效應細胞，在膿毒癥病理過程中扮演著關鍵角色。它們通過分泌趨化因子招募免疫細胞清除病原體，但過度激活又會導致組織損傷。尤其值得注意的是趨化因子CCL8和CXCL9，它們在膿毒癥患者中顯著升高，與疾病嚴重程度密切相關。然而，這些趨化因子在膿毒癥中的具體調控機制尚不明確。
陸軍軍醫大學大坪醫院的研究團隊在《Inflammation》雜志上發表的最新研究，揭開了這一謎題的關鍵部分。研究人員發現，在炎癥環境下，巨噬細胞中的PD-L1表達顯著上調，并且意外地表現出促炎功能，能夠直接調控CCL8和CXCL9的產生。
為了深入探索這一現象，研究團隊運用了多種先進技術手段。他們通過GEO數據庫挖掘分析了膿毒癥患者的基因表達譜，利用RNA測序(RNA-seq)技術篩選差異表達基因，采用免疫共沉淀質譜(IP-MS)鑒定蛋白質相互作用，并通過分子對接模擬PD-L1與TRAF6的結合模式。此外，研究還使用了基因敲除細胞系和小鼠模型進行功能驗證，并通過酶聯免疫吸附試驗(ELISA)和定量PCR檢測細胞因子表達。值得注意的是，研究還納入了臨床膿毒癥患者樣本，使得實驗結果更具臨床相關性。
Sepsis和M1極化誘導單核細胞和巨噬細胞中PD-L1表達上調
研究人員首先通過生物信息學分析發現，膿毒癥患者血液細胞中PD-L1表達顯著升高。進一步實驗證實，LPS(脂多糖)和IFN-γ(干擾素-γ)刺激能夠誘導THP-1來源的巨噬細胞中PD-L1在轉錄和蛋白水平的表達增加。有趣的是，激光掃描共聚焦顯微鏡顯示，PD-L1不僅存在于細胞膜，在細胞內也有分布，這提示了其可能具有非經典的信號功能。
PD-L1通過RNA-seq確定在M1極化巨噬細胞中介導趨化因子生物合成的調控
通過RNA測序技術，研究人員發現PD-L1過表達顯著激活了趨化因子相關信號通路。特別值得注意的是，CCL8和CXCL9在兩個比較組中均表現出上調趨勢。隨后的功能實驗證實，PD-L1的過表達能夠增強LPS+IFN-γ刺激下CCL8和CXCL9的表達，而PD-L1敲除則產生相反效果，這表明PD-L1是這兩個趨化因子的正調控因子。
通過單基因GSEA確定PD-L1可能通過Toll樣受體信號通路調控趨化因子表達
基因集富集分析(GSEA)顯示，PD-L1與Toll樣受體信號通路密切相關。盡管NOD樣受體通路也被富集，但進一步的實驗排除了AIM2(黑色素瘤缺乏因子2)介導的調控機制，將研究焦點轉向了Toll樣受體通路。
TLR4作為PD-L1調控CCL8和CXCL9表達的關鍵上游調控因子
研究表明，Toll樣受體4(TLR4)是PD-L1的上游調控因子。TLR4的敲低能夠部分逆轉PD-L1過表達引起的CCL8和CXCL9表達升高，這表明TLR4參與了PD-L1介導的趨化因子調控過程。
PD-L1與TLR4下游分子TRAF6結合以介導CCL8和CXCL9表達
通過免疫共沉淀質譜分析，研究人員發現PD-L1與TRAF6(TNF受體相關因子6)存在直接相互作用。分子對接模擬顯示，兩者通過多個氫鍵和鹽橋形成穩定復合物。功能實驗證實，TRAF6的敲低顯著抑制了PD-L1介導的趨化因子上調，而缺失TRAF6結合位點的PD-L1突變體也失去了這一功能。
PD-L1敲除減輕膿毒癥小鼠死亡率并抑制CCL8和CXCL9表達
在動物模型中，PD-L1基因敲除顯著提高了LPS+IFN-γ誘導的內毒素血癥小鼠的生存率。同時，敲除小鼠血清和外周血單核細胞中CCL8和CXCL9的表達水平明顯降低，這進一步驗證了PD-L1在體內對這兩個趨化因子的調控作用。
研究的討論部分深入分析了這些發現的科學意義。傳統上，PD-L1被認為主要通過PD-1/PD-L1軸發揮免疫抑制作用，但本研究揭示了其在巨噬細胞中的促炎功能。特別值得注意的是，PD-L1與TRAF6的直接相互作用為理解免疫檢查點分子的非經典功能提供了新視角。
這種雙向調控機制可能解釋了膿毒癥中免疫反應的復雜性。在疾病早期，細胞內PD-L1可能通過TRAF6信號促進炎癥因子釋放，加劇全身炎癥反應綜合征(SIRS)；而在疾病后期，膜結合PD-L1可能主導免疫抑制狀態，導致免疫麻痹。這一發現為理解膿毒癥不同階段的免疫特征提供了新的理論框架。
從治療角度看，針對PD-L1-TRAF6軸的干預可能成為膿毒癥治療的新策略。與傳統免疫檢查點抑制劑主要緩解免疫麻痹不同，針對這一新通路的調控可能實現更精準的免疫平衡調節。此外，CCL8和CXCL9作為潛在的生物標志物，也有助于膿毒癥的早期診斷和分層治療。
該研究的創新性在于首次系統闡述了PD-L1在巨噬細胞中調控趨化因子產生的分子機制，突破了對其免疫抑制功能的傳統認知。然而，作者也指出了一些局限性，如PD-L1時空表達動態的具體機制、PD-L1-TRAF6結合的確切位點等，這些都將成為未來研究的重要方向。
總之，這項研究不僅深化了對膿毒癥免疫病理機制的理解，也為開發新的治療策略提供了重要靶點。隨著對PD-L1雙重功能的進一步探索，有望為膿毒癥這一臨床難題帶來新的解決方案。
