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从防御到损伤:吴晓菁/黄英姿/邱海波团队解析脓毒症中急性粒细胞发生的双重作用

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Research

一、研究背景

脓毒症(Sepsis)是宿主对感染反应失调引起的危及生命的器官功能障碍。中性粒细胞是先天免疫的第一道防线,对清除病原体至关重要。临床上,脓毒症患者常出现大量未成熟中性粒细胞释放入血的现象(即“核左移”)。然而,这些细胞不仅未能有效控制感染,反而可能加剧组织损伤和免疫抑制。既往研究多将中性粒细胞视为均一群体,或仅孤立讨论其功能。本综述从“急性粒细胞发生”这一病理过程出发,旨在探讨“为何旨在补充防御力量的造血代偿反应,最终却导致了机体损伤?” 这一核心问题。团队通过分析急性粒细胞发生的分子调控网络、骨髓微环境重塑及代谢-表观遗传改变,揭示了脓毒症中性粒细胞介导的免疫稳态失衡发生的深层机制。

二、研究进展

脓毒症诱发的急性粒细胞发生(急性粒细胞发生)则是由感染、创伤等应激信号驱动的快速骨髓反应,其本质是造血系统在极端压力下的一种适应性调整:以降低细胞成熟度为代价,换取细胞数量的快速增加,导致大量表型异质、功能缺陷的急性粒细胞发生产物——未成熟中性粒细胞(如带状核细胞、晚幼粒细胞)过早释放入血。

本综述深入分析了未成熟中性粒细胞的病理生理学影响,指出这些细胞并非简单的“年轻版”中性粒细胞,而是表现出独特的致病特征。一方面它们的迁移能力受损无法有效抵达感染部位,却易在肺、肝等器官微血管中滞留引发多器官功能障碍(MODS);另一方面虽然吞噬杀菌能力下降,却能产生过量的活性氧(ROS)及中性粒细胞胞外诱捕网(NETs),加剧氧化应激和凝血紊乱。此外,特定亚群(如CD10⁻CD16low)还通过高表达PD-L1和精氨酸酶-1(ARG1)抑制T细胞增殖与功能,成为导致脓毒症晚期免疫麻痹的重要因素。

研究团队进一步阐释了急性粒细胞驱动全身免疫失调的作用网络。在驱动髓系细胞过度扩张的同时,急性粒细胞发生通过资源竞争和信号串扰,导致了淋巴细胞生成的抑制(淋巴细胞减少症)和红细胞生成的受损(贫血)。这一过程伴随着骨髓微环境的时空重塑:骨髓基质细胞从分泌CXCL12维持静息态,转变为分泌IL-6/G-CSF的促炎状态;血管通透性增加,屏障蛋白Claudin-5表达下调,促进了未成熟细胞的释放。同时,转录因子网络发生改变,C/EBPβ和STAT3成为主要调控因子,结合代谢重编程(糖酵解增强、线粒体功能障碍),共同维持了急性粒细胞发生的病理进程。

三、未来展望

利用未成熟中性粒细胞与总中性粒细胞比率(I/T ratio)及特定单细胞亚群作为生物标志物,有助于识别高危患者,同时在脓毒症早期可通过CXCR2拮抗剂适度限制未成熟细胞的过早释放,以减轻器官损伤;针对细胞代谢和表观遗传修饰进行干预,有助于恢复中性粒细胞的正常成熟与功能。本综述阐明了脓毒症时急性粒细胞发生的临床和病理生理学意义,绘制了中性粒细胞功能紊乱的全周期变化图谱,为基于中性粒细胞的脓毒症靶向免疫治疗提供了清晰的理论框架。

原文链接:https://spj.science.org/doi/10.34133/research.1011


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