摘要
巨噬细胞在不同的炎症微环境下可以表现出抗炎或是促炎的不同免疫调节特性，参与到炎症疾病的多个阶段。亚精胺(Spermidine)是一种天然的多胺类物质，己被报道可以通过诱导抗炎表型的巨噬细胞(M2)来调节炎症，但具体的作用机制却仍然不是很清楚。 为探究亚精胺对巨噬细胞功能表型的影响，以及亚精胺诱导巨噬细胞极化的内在分子机制，用亚精胺体外处理小鼠骨髓来源的巨噬细胞(Bone marrowderived macrophages，BMDMs)，利用Real-time PCR以及Western blot等方式检测巨噬细胞极化情况，结果显示:亚精胺会导致巨噬细胞中M2相关基因如Arg-1、Chil3的表达。通过DCFH探针以及Mito-SOX的进一步检测发现，经过亚精胺处理后的巨噬细胞中活性氧(Reactive oxygen species，ROS)尤其是线粒体内超氧自由基的水平显著升高，而升高的ROS对巨噬细胞的M2极化起着至关重要的作用，用N-乙酰半胱氨酸(NAC)清除了ROS，巨噬细胞的M2极化也受到了抑制。 从机制上讲，巨噬细胞经过亚精胺处理后引起的ROS可以促进低氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible factor-1α，Hif-1α)在正常氧状态下蛋白表达的稳定性，而稳定表达的Hif-l0[则参与了M2相关基因的转录与表达，如果用Hit-1α的选择性抑制剂KC7F2与亚精胺共同处理巨噬细胞，亚精胺引起的巨噬细胞的M2极化则被完全逆转。与此同时，亚精胺诱导的M2极化过程中伴随着自噬现象的发生，自噬的抑制剂氯喹(Chloroquine，CO)可以完全抑制M2相关基因的表达，这说明自噬也是亚精胺诱导的巨噬细胞M2极化所必需的。经过进一步的探究，发现，亚精胺引起的Hif-1α蛋白表达的上调以及自噬的发生都是受ROS调控，用NAC清除ROS后，明显影响了Hif-1α的表达以及自噬相关蛋白的功能性变化。 重要的是，在葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulphatesodium，DSS)诱导的小鼠炎症性肠病(Inflammatory bowel disease，IBD)模型中，发现亚精胺可以有效地改善DSS处理所造成的结肠组织的损伤，有趣的是，亚精胺预处理的BMDMs同样具有类似于亚精胺改善IBD的能力，这也暗示亚精胺可能是通过影响了体内巨噬细胞的极化状态从而调节了炎症微环境。 综上所述，我们的研究揭示了亚精胺作为代谢物诱导巨噬细胞M2极化的作用机制，即进入细胞的亚精胺通过诱导线粒体ROS的产生，在上调Hif-1α的表达的同时引起自噬的发生，最终诱导巨噬细胞M2相关基因的表达改变极化状态并调控炎症微环境。同时，本研究也为利用亚精胺治疗炎症性疾病以及探讨代谢产物对免疫微环境的调控作用提供了新的思路与科学依据。
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