首都医科大学侯胜平/雷峰阳合作最新Science子刊

自身免疫性葡萄膜炎（AU）是一类具有不同病理病因的致盲性疾病。对AU患者进行的转录组学分析显示，其外周血单个核细胞（PBMCs）呈现高度氧化应激特征，且载脂蛋白E（APOE）表达上调。 此外，在实验性自身免疫性葡萄膜炎（EAU）小鼠模型的视网膜小胶质细胞单细胞RNA测序中也发现APOE表达上调。作者及前人的研究结果均提示，小胶质细胞与AU的发生发展密切相关。同时，尽管已有报道表明APOE在脂质代谢至神经再生等多种功能中发挥作用，但其在AU发生中的具体机制尚不清楚。 2026年1月1日，首都医科大学侯胜平和雷峰阳共同通讯在Science Advances在线发表题为Apolipoprotein E drives microglia activation in the development of autoimmune uveitis through up-regulation of peptidyl prolyl isomerase F的研究论文。该研究利用小鼠EAU模型探究APOE、小胶质细胞与EAU之间的关联，结果发现APOE是EAU诱导所必需的，因为APOE−/−小鼠未能诱发EAU。利用小胶质细胞进行的体外研究进一步证明，APOE与小胶质细胞炎症反应呈正相关，而通过短发夹RNA敲低APOE可逆转此现象。 蛋白质组学分析表明，APOE介导的小胶质细胞活化依赖于活性氧（ROS）通路，并通过肽基脯氨酰异构酶F（PPIF）实现，这一结果在AU患者的PBMCs中得到了进一步验证。体外补充PPIF可逆转由APOE缺失引起的ROS活化。此外，腺相关病毒介导的PPIF过表达加剧了EAU表型，提示其在驱动葡萄膜炎发生中具有重要作用。这些结果为理解APOE和PPIF在葡萄膜炎发病机制中的作用提供了依据。 自身免疫性葡萄膜炎（Autoimmune Uveitis，AU）是一种常见的眼部疾病，累及眼内多个部位，主要涉及葡萄膜和脉络膜，其发生与眼内免疫稳态失调有关。临床上，该病表现为多种体征的组合，如结膜充血、睫状充血、虹膜后粘连，以及最为突出的疼痛症状。 AU患者常伴有全身性症状，包括银屑病、关节炎和血管炎；因此，在治疗AU的同时，兼顾其他自身免疫性疾病同样至关重要。然而，目前AU的临床管理主要集中于使用糖皮质激素和免疫抑制剂进行症状缓解。因此，阐明其病因机制将有助于开发针对AU的靶向疗法。 既往研究表明，血-视网膜屏障（Blood-Retinal Barrier，BRB）的破坏、外周T细胞功能异常以及视网膜小胶质细胞的激活均与葡萄膜炎的疾病进展相关。越来越多的证据表明，小胶质细胞在葡萄膜炎的发病机制中起着关键作用，其异常激活会加剧全眼炎症。 此外，在经PLX5622（一种可阻断CSF1R信号传导从而清除小胶质细胞的小分子CSF1R抑制剂）处理的小鼠中，经典的实验性自身免疫性葡萄膜炎（Experimental Autoimmune Uveitis，EAU）模型无法成功诱导。因此，深入理解小胶质细胞在葡萄膜炎发生发展中的具体作用，将为确定葡萄膜炎治疗的新靶点提供以往未知的信息。 小胶质细胞被认为是中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）（包括视网膜内）一组高度特化的常驻免疫细胞，在维持生理稳态和调节局部神经炎症中发挥多方面的功能。在生理条件下，视网膜小胶质细胞作为唯一的常驻免疫细胞，监视视网膜微环境并维持其健康与完整性。 在形态上，静息状态的小胶质细胞呈分支状，这有助于其与神经元及其他细胞进行通讯。在病理条件下，小胶质细胞常经历从分支状向阿米巴样的表型转换，并伴随促炎细胞因子（如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6））的产生与分泌。这种转变导致BRB进一步破坏，并招募外周免疫细胞，最终加剧炎症应答，促进葡萄膜炎的发展。 补充PPIF可逆转EAU小鼠APOE基因敲除引起的ROS表达受损（图片源自 Science Advances ） 载脂蛋白E（Apolipoprotein E，APOE）是脊椎动物可交换载脂蛋白家族的成员，由299个氨基酸组成，其特点是具有由多个核苷酸串联重复编码的两亲性螺旋结构，在脂蛋白代谢和免疫调控中起着至关重要的作用。近期研究显示，APOE与阿尔茨海默病中淀粉样前体蛋白的形成存在显著关联，凸显了APOE在神经系统疾病中的重要作用。此外，APOE在动脉粥样硬化以及青光眼的发病机制中的作用亦有报道。 另外，APOE还可作为转录因子调节基因表达，影响脂质转运、炎症和细胞应激。在炎症和氧化应激背景下，APOE的调控功能可改变那些缓解或加剧这些状况的基因表达。然而，关于APOE在小胶质细胞中在葡萄膜炎发病机制中的功能，目前知之甚少。因此，研究APOE可能为葡萄膜炎的病理机制和治疗提供新的见解。 活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS），包括超氧化物和过氧化氢，在炎症和自身免疫性疾病中扮演关键角色。这些分子主要在线粒体中产生，作为信号分子调节免疫应答，影响免疫细胞的激活与增殖。尽管ROS对于抵御病原体至关重要，但其过量产生会导致氧化应激，从而加剧炎症和组织损伤。在自身免疫性疾病中，过量的ROS也会加剧慢性炎症和损伤。 肽基脯氨酰异构酶F（Peptidyl Prolyl Isomerase F，PPIF），通常称为亲环蛋白D，是一种关键的线粒体基质蛋白，可促进蛋白质折叠并调节线粒体通透性转换孔（Mitochondrial Permeability Transition Pore，mPTP）。 PPIF的失调与ROS产生增加和线粒体损伤相关。近期研究表明，PPIF与心血管疾病密切相关，并在造血干细胞的调控中发挥作用。在炎症和自身免疫性疾病背景下，PPIF通过促进细胞死亡和氧化应激加剧组织损伤，且PPIF与ROS之间的相互作用会强化炎症应答。 本研究纳入了诊断为Vogt-小柳-原田（Vogt-Koyanagi-Harada，VKH）病（AU的一个亚型）的患者，采集其外周血单个核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells，PBMCs）进行转录组学研究；作者发现氧化应激通路成分显著富集，同时APOE及其相关的经典炎症标志物表达上调。并行地，作者利用小鼠EAU模型，通过单细胞RNA测序（RNA-seq）研究小胶质细胞的转录组变化，同样观察到APOE表达上调。 随后，利用野生型（Wild-Type，WT）和APOE−/−小鼠进行的体内实验以及体外细胞实验证实了APOE表达、小胶质细胞激活与葡萄膜炎发展之间存在正相关。此外，利用质谱进行的蛋白质组学研究鉴定了APOE介导的小胶质细胞激活中的若干下游通路。其中，ROS通路亦被凸显并选作进一步分析，且观察到PPIF蛋白差异表达；同时，在VKH患者样本中也证实了PPIF的高表达。进一步研究表明，补充PPIF可逆转由APOE敲低导致的小胶质细胞激活障碍。 综上所述，作者的数据证明APOE通过PPIF成为小胶质细胞激活和葡萄膜炎发病机制中的关键介质，从而拓展了对葡萄膜炎发病机制的全面理解，并为葡萄膜炎提供了潜在的治疗策略。 原文链接： https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb3991