当巨噬细胞消化出现问题时
我们呼吸的空气和血液之间的气体交换是通过肺泡进行的，肺泡是我们肺里的微小气囊。为了使这一过程顺利进行，肺泡的上皮细胞产生一种叫做“表面活性剂”的物质，它像薄膜一样覆盖在肺泡上。这种复合物主要由磷脂和蛋白质组成，用于降低肺泡的表面张力。它还像一个过滤器，可靠地捕获当我们吸气时进入肺部的细菌和病毒。
表面活性剂持续分泌，因为使用的物质不断被肺泡巨噬细胞(AMs) -肺泡上的清除细胞分解和清除。这一过程在表面活性剂的合成和处理之间保持了适当的平衡，这种状态被称为内稳态。
“但如果出了问题，越来越多的分泌物会积聚在肺部，从而损害呼吸，增加肺部感染的风险，”亚历山大·米尔德纳教授解释说，他是马克斯Delbrück中心的前海森堡研究员，现在是图尔库大学的一个小组负责人。Mildner是这项研究的最后一位作者，他已经研究巨噬细胞20年了。“我们想知道是什么阻止了这些肺吞噬细胞正常工作，”他说。表面活性剂的过度积累会导致肺泡蛋白沉积症(PAP)，这是一种迄今为止无法治愈的疾病，在严重的情况下，患者需要定期冲洗肺部。
C/EBPb的关键作用
该研究是由肺泡巨噬细胞在缺乏C/EBPb时无法正常发育的发现引发的。Achim Leutz教授多年来一直在研究这个转录因子的功能。他是MDC细胞分化和肿瘤发生实验室的负责人，该实验室主持了米尔德纳的独立研究小组。参与这项研究的其他MDC研究人员包括Uta博士Höpken和Darío Jesús Lupiáñez García博士。通过分子生物学的研究动物实验，该团队能够解释C/EBPb的作用。他们的研究结果已经发表在该杂志上科学免疫学．
“我们从健康小鼠和缺乏C/EBPb基因的小鼠中分离出肺泡巨噬细胞，并对这些细胞进行了体外测试免疫细胞，”该研究的主要作者多萝西娅博士Dörr解释道。“我们还对新鲜分离的细胞进行了各种基因组和转录组分析。”
具体来说，研究人员调查了ams的生物学和分子特性。他们吸收和代谢脂质的能力。健康小鼠的巨噬细胞正常工作，而从转基因小鼠中提取的巨噬细胞吸收并储存了大量的脂质，但无法消化它们。相反，它们膨胀成所谓的“泡沫细胞”，并很快死亡，重新沉积摄入的脂质。治疗肺疾病PAP的医生也观察到同样的现象。此外，有缺陷的巨噬细胞几乎无法增殖。
一个重要的谜团
分子分析进一步表明，在缺乏C/EBPb基因的小鼠中，另一种重要的基因(也是一种转录因子):PPARg被下调。当它被激活时，它会刺激人体对脂肪酸的吸收以及脂肪细胞和巨噬细胞的分化。
肺疾病的PAP一般是由疾病引起的信号通路GM-CSF是粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的缩写。“我们已经知道，肺泡巨噬细胞的某些基本功能是通过GM-CSF信号通路控制的，”米尔德纳说。“现在我们已经发现，缺乏C/EBPb的巨噬细胞在这些细胞的增殖和降解方面表现出严重的功能障碍表面活性剂在小鼠中引起类似ppa的病理。”
因此，C/EBPb似乎是GM-CSF和PPARg信号通路之间缺失的调节环节。“这就像一个拼图游戏，”卢茨解释说。“如果你把某个部件放进去，其他丢失的部件突然间就容易找到了。”
了解其他疾病的关键?
巨噬细胞可能是巨噬细胞但它们的作用远不止将细菌和病毒清除出我们的系统。每个器官都有自己专门的巨噬细胞。例如，在大脑重塑过程中，它们的任务是分解不再需要的神经元和突触。如果他们不能正确地完成这一任务，就会发生中枢神经系统疾病。
脂质代谢异常不仅是PAP的根本原因;它还会导致动脉粥样硬化——一种严重的血管疾病。在这种疾病中，越来越多的脂肪沉积在动脉壁上，它们被巨噬细胞等白细胞困住。这些巨噬细胞摄取脂质，但不能适当地分解它们，因此它们膨胀并形成斑块。如果斑块破裂，里面的脂肪就会逸出，形成阻塞动脉的血块，从而导致中风或心脏病发作。
米尔德纳说:“我们认为，我们所揭示的信号通路在许多与脂质相关的疾病中可能很重要。”“所以现在的问题是，我们从肺泡巨噬细胞中了解到的东西是否也可以帮助我们更好地理解动脉粥样硬化和病态肥胖。”
至于PAP，一种新的治疗方法可能即将出现。已经有已知的治疗药物可以调节PPARg。如果与C/ eppb激活药物联合使用，可能会启动调节失调的脂质代谢肺泡巨噬细胞．
进一步探索
