巨噬细胞极化机制的总体特征及m2极化抑制剂的鉴定

来源：原创网站2021-11-26 11:50

M1极化巨噬细胞和m2极化巨噬细胞在细胞代谢和细胞功能方面存在显著差异。这里，蛋白质组学和蛋白质磷酸组学和转录组学的结合提供了在M1和M2极化诱导阶段细胞代谢、细胞功能和信号通路的时间变化的综合表征。

M1极化巨噬细胞和m2极化巨噬细胞在细胞代谢和细胞功能方面存在显著差异。在这里，蛋白质组学与蛋白质磷酸组学和转录组学的结合提供了发生在M1和M2极化诱导阶段的细胞代谢、细胞功能和信号通路的时间变化的综合表征。

观察到代谢途径的显著差异，包括葡萄糖代谢、糖胺聚糖代谢和视黄酸信号转导的变化。

激酶富集分析表明，特定激酶的激活模式在M1型和m2型极化之间有明显差异。M2极化抑制剂药物筛选确定了选择性阻断M2极化而不是m1极化的药物，包括丝裂原活化蛋白激酶(MEK)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂。这些数据集为识别对巨噬细胞极化至关重要的特定信号和代谢途径提供了全面的资源。在原理验证方法中，作者利用这些数据集表明，M2极化需要通过促进过氧化物酶体增殖物激活受体-g (PPARg)诱导的视黄酸信号来产生MEK信号。

图像来源：

来自组织微环境的特定线索可导致巨噬细胞活化和极化为具有不同功能的亚群，这与广泛的表观修饰、转录重编程和代谢变化有关。活化的巨噬细胞沿极化梯度分布，而极性相反的巨噬细胞具有部分拮抗功能。由干扰素-g (IFN-g)或脂多糖(LPS)激活的巨噬细胞被称为m1型巨噬细胞，而白细胞介素-4 (IL-4)导致m2型巨噬细胞。

m1型巨噬细胞可抗血管生成，促进慢性炎症，但抑制生长。M2巨噬细胞可促进病理性血管生成、器官纤维化、生长或过敏性和寄生虫病。即使是完全极化的巨噬细胞在转移到新的微环境时也可以被重新编程，这表明它们可以被重新教育到它们的极性对立面，从而影响它们在特定疾病条件下的功能。因此，将M2型巨噬细胞的平衡转化为m1型巨噬细胞的治疗策略可能抑制病理性血管生成、纤维化或生长。

M1极化与代谢重编程中的糖酵解、戊糖磷酸途径和脂肪酸合成有关，而M2极化表明优先代谢转化为氧化磷酸化和脂肪酸氧化。然而，对M1和m2型极化诱导期代谢途径和相关激酶激活模式的动态时间变化缺乏全面的了解。这在一定程度上是由于缺乏对M1巨噬细胞和m2巨噬细胞极化诱导期变化的比较、全球定量时间进程蛋白组学和磷蛋白组学分析。

以往关于磷的研究局限于尺度和时间分辨率，仅评估lps诱导的巨噬细胞极化，而没有il -4诱导的巨噬细胞极化，主要研究m1极化的非常早期阶段。类似地，以前关于完全极化巨噬细胞的蛋白质组学研究在深度和规模上都是有限的。因此，仍然缺乏与M1型和m2型巨噬细胞极化诱导相关的代谢和信号通路动态变化的详细全球定量描述。

巨噬细胞极化机制的总体特征及m2极化抑制剂的鉴定

图像来源：

在这里，在M1和M2巨噬细胞极化的前24小时，全球定量时间过程蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学结合转录组学提供了每个极化过程中细胞功能和代谢途径变化的详细图片。

此外，定量蛋白质组学提供了完全极化巨噬细胞蛋白质景观的综合表征。磷酸化数据的激酶富集分析(KEA)确定了几种激酶，它们的激活时间d

KEA数据显示，特异性激酶抑制剂可以选择性阻断m2极化而不抑制m1极化。事实上，作者发现在M2极化抑制剂的筛选中，多种激酶抑制剂可以阻断KEA中发现的在M2极化过程中差异激活的激酶，并选择性抑制M2极化而不是m1极化。例如，作者发现在诱导M2极化的过程中出现了一个丝裂原活化蛋白激酶(MEK)信号的峰值，MEK抑制剂选择性地阻断了M2极化而不是m1极化。使用不同的组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂可以观察到类似的效果。

MEK和HDAC抑制剂也能有效阻断NV-AMD小鼠模型中m2巨噬细胞的极化、血管生成和伤口愈合。该数据集为探索巨噬细胞极化的特定代谢途径和信号轴之间的相关性提供了全面的资源。在原理验证方法中，作者利用这些数据集表明，IL-4诱导的MEK/ERK信号对于诱导过氧化物酶体增殖物激活受体-g (PPARg)的表达非常重要，然后PPARg通过以下方式促进M2极化。

维甲酸(RA)信号的激活。(100yiyao.com)

参考

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