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巨噬细胞在免疫防御中至关重要，但其激活调控机制复杂。为探究孤儿受体 GPRC5B 在巨噬细胞中的功能，研究人员开展相关研究。结果发现 GPRC5B 通过调节 EP2 信号影响巨噬细胞功能，这为理解免疫调控提供新视角，有助于开发相关疾病新疗法。
在人体的免疫系统中，巨噬细胞就像一群时刻待命的 “免疫卫士”，它们通过吞噬病原体、分泌细胞因子等方式，积极抵御外界病菌的入侵，守护着身体的健康。然而，巨噬细胞的激活和分化过程受到复杂机制的调控，一旦失衡，就可能引发各种健康问题，比如过度的炎症反应可能导致组织损伤，而免疫反应不足又无法有效清除病原体。在众多参与调控的分子中，G 蛋白偶联受体（GPCRs）起着关键作用，但其中孤儿受体 GPRC5B 在巨噬细胞中的功能却一直是个未解之谜。为了揭开这个谜团，来自德国多个研究机构（如马克斯?普朗克心肺研究所、歌德大学法兰克福分校等）的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Nature Communications》上。
这项研究对于深入理解巨噬细胞的调控机制，以及开发针对炎症相关疾病的新疗法具有重要意义。它不仅揭示了 GPRC5B 在巨噬细胞中的关键作用，还为后续的药物研发提供了潜在的靶点，有望为改善人类健康带来新的希望。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，构建了髓系特异性 GPRC5B 缺陷小鼠模型（M-G5b-KO），并建立了细菌腹膜炎、心肌梗死、葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎等疾病模型 。在细胞实验中，进行了 RNA 测序、蛋白质免疫印迹（Western blotting）、免疫沉淀（immunoprecipitation）、细胞迁移和吞噬实验、cAMP 测定等。此外，还利用了生物信息学方法，如构建 GPRC5B 同源模型和进行蛋白质 - 蛋白质对接分析。
研究结果
- 髓系特异性 GPRC5B 缺陷小鼠的生成和表征：RNA 测序显示，骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）和驻留腹膜巨噬细胞（RPM）均表达多种孤儿 GPCRs，其中 Gprc5b 表达突出。通过基因编辑获得 M-G5b-KO 小鼠后发现，其 RPM 中 GPRC5B 表达显著降低，且 LPS 刺激后，RPM 的趋化因子诱导迁移和吞噬作用增强，在细菌腹膜炎模型中细菌清除能力提高。
- GPRC5B 缺陷的 BMDM 活性增强：M-G5b-KO 小鼠的 BMDM 中 Gprc5b 转录水平进一步降低，导致 LPS 诱导的促炎基因表达增加，炎症因子产生增多，细胞迁移和吞噬能力增强。在心肌梗死模型中，M-G5b-KO 小鼠梗死区和边缘区的 CD11b 阳性髓系细胞数量增加，心脏功能受损，瘢痕面积增大；在 DSS 结肠炎模型中，M-G5b-KO 小鼠疾病活动指数轻度短暂升高。
- GPRC5B 调节巨噬细胞活性的机制：研究表明，GPRC5B 与前列腺素受体家族的部分成员存在物理相互作用，尤其是与 EP2 相互作用并促进其信号传导。在 HEK 细胞和原代巨噬细胞中，GPRC5B 缺失会减弱 EP2 介导的 cAMP 生成，影响炎症基因表达和细胞吞噬功能。
- GPRC5B 对 EP2 表达和膜可用性的影响：GPRC5B 不影响 EP2 的表达或稳定性，但会影响其细胞内定位。GPRC5B 缺失导致 EP2 在细胞膜上的可用性降低，部分保留在内质网和高尔基体中。
- 相互作用残基的鉴定：通过同源建模和蛋白质对接分析，确定了 GPRC5B 跨膜区域 2 中的 F97、L101 和 L104 等残基是与 EP2 相互作用的关键位点。突变这些残基会显著降低 GPRC5B 与 EP2 的相互作用和对 EP2 信号的促进作用。
- 使用诱饵肽阻断 GPRC5B 介导的 EP2 信号促进作用：设计的模拟 GPRC5B 与 EP2 相互作用区域的细胞穿透肽，能够减少 GPRC5B 对 EP2 信号的促进作用，部分重现 GPRC5B 缺陷巨噬细胞的表型，如增强吞噬作用。
研究结论和讨论
本研究表明，孤儿受体 GPRC5B 在巨噬细胞功能调节中起着关键作用。它通过与 EP2 受体形成二聚体，增强 EP2 的膜可用性和信号传导效率，从而抑制巨噬细胞的过度激活。在 GPRC5B 缺失的情况下，抗炎性的 EP2 信号传导减弱，导致巨噬细胞迁移和吞噬作用增强。这种变化在不同疾病模型中表现出不同的影响，在细菌腹膜炎中有助于清除细菌，但在心肌梗死中却会加重心脏损伤。
此外，研究还发现 GPRC5B 的表达受代谢和炎症信号的转录调控，如 LPS 可下调其表达，而视黄酸（RA）则可上调其表达，且 GPRC5B 能补偿 RA 诱导的 EP2 表达下调。这表明 GPRC5B 介导的 EP2 信号调节是一个精细的过程，受到多种因素的影响。
在治疗方面，靶向 GPRC5B/EP2 相互作用的诱饵肽能够在体外部分重现 GPRC5B 缺陷巨噬细胞的表型，这为开发调节巨噬细胞激活的药物提供了新的思路，有望用于治疗炎症相关疾病。然而，目前对于 GPRC5B/EP2 相互作用在体内的具体调控机制以及其与其他信号通路的相互作用仍有待进一步研究。未来的研究可以在此基础上，深入探索 GPRC5B 在不同生理和病理条件下的作用，为开发更有效的治疗策略提供更坚实的理论基础。
