髓系细胞触发受体 1/3（TREM1/3）在心脏移植后炎症调节中的关键作用

心脏移植后炎症反应影响移植效果，本文揭示 TREM1/3 在其中调节炎症的关键作用，为治疗提供新方向。

　　

一、研究背景

心脏移植是终末期心脏病患者的终极治疗手段，但心肌缺血再灌注损伤（IRI）这一无菌炎症问题严重影响心脏移植的短期和长期结果。IRI 介导的原发性移植物功能障碍（PGD）在人类心脏移植后较为常见，不仅会导致短期的发病率和死亡率上升，还是移植物排斥的危险因素。尽管此前已发现多种机制参与心脏移植后的炎症反应，如移植物细胞的铁死亡引发炎症，以及 Toll 样受体（TLRs）等先天免疫受体识别损伤相关分子模式（DAMPs）并释放促炎细胞因子和趋化因子等，但 IRI 诱导炎症和 PGD 的细胞和分子机制仍未完全阐明。

触发受体表达于髓系细胞 1（TREM - 1）在感染和无菌损伤后可放大炎症信号，它是免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白，可在免疫细胞上表达。除 TREM1 基因外，人类和小鼠还表达同源基因 TREM3。在小鼠中，Trem3 可转录出功能性蛋白 TREM - 3，与 TREM - 1 功能冗余，因此可利用 TREM - 1/3 缺陷小鼠模拟人类 TREM - 1 信号传导。然而，TREM - 1 在心脏巨噬细胞中促进移植后炎症的作用尚不清楚。

二、研究方法

本研究运用多种实验方法深入探究 Trem1/3 在心脏移植中的作用。通过对人和小鼠心脏进行单细胞 RNA 测序，分析 TREM1/Trem1 在不同细胞类型中的表达情况；利用小鼠心脏移植模型，将 B6 野生型或 Trem1/3 缺陷型心脏移植到同基因或异基因小鼠体内，观察移植后心脏的变化；借助活体双光子显微镜，实时观察白细胞在移植心脏中的迁移行为；采用正电子发射断层扫描（PET）/ 计算机断层扫描（CT）成像技术，非侵入性地检测 CCR2⁺细胞在移植心脏中的分布；运用磁激活细胞分选（MACS）技术分离中性粒细胞和单核细胞，进行趋化实验，研究相关趋化因子的功能；此外，还进行了组织学、免疫荧光染色、流式细胞术分析和单细胞 RNA 测序分析等实验，全面深入地研究 Trem1/3 在心脏移植后炎症调节中的作用机制。

三、研究结果

1. TREM1/Trem1 在人和小鼠心脏中的表达：通过对人类心脏的细胞索引转录组和表位测序（CITE - seq）数据分析，发现 TREM - 1 和 CCR2 蛋白表达定位于髓系细胞区室，且 TREM1 在骨髓来源的单核细胞和巨噬细胞中表达。对小鼠心脏的研究表明，Trem1 和 Trem3 表达与 Ccr2 在髓系细胞中共定位，且在缺血损伤后的早期炎症窗口期，髓系细胞中 Trem1 和 Trem3 表达达到峰值。
2. Trem1/3 缺失对心脏移植后细胞转录组的影响：将 Trem1/3 缺陷型心脏移植到野生型小鼠体内后进行单细胞 RNA 测序分析，发现供体巨噬细胞在 Trem1/3 缺失时转录差异最大。进一步对供体髓系细胞状态进行亚聚类分析，鉴定出五种细胞群体，Trem1/3 缺失导致供体心脏中促炎巨噬细胞亚群减少，而驻留巨噬细胞和 MHC - 高巨噬细胞状态增加，同时炎症通路富集减少。在受体髓系细胞方面，Trem1/3 缺失使移植心脏中浸润的中性粒细胞和单核细胞的炎症信号减少，核因子 κB（NF - κB）活性降低。
3. Trem1/3 对免疫细胞招募和心脏移植结局的影响：功能实验表明，CCL3 和 CXCL5 可诱导中性粒细胞迁移，而 CCL3、CCL2 和 CCL7 可促进单核细胞迁移，CCL4 则无此作用。活体双光子显微镜观察发现，Trem1/3 缺陷型心脏移植后，中性粒细胞和 CCR2⁺单核细胞向心脏组织的浸润和外渗明显受损。PET/CT 成像结果显示，Trem1/3 缺陷型心脏移植后，CCR2⁺细胞的摄取显著降低。此外，Trem1/3 缺陷型心脏移植到异基因受体小鼠后，心脏移植物存活时间显著延长，炎症和血管病变明显减轻。

四、研究讨论

本研究发现供体 CCR2⁺巨噬细胞表达 TREM - 1，Trem1/3 缺失与组织驻留 CCR2⁺巨噬细胞中 Ccl3 表达降低相关，进而影响中性粒细胞和单核细胞的招募，延长心脏移植物存活时间。此前研究多使用全局 Trem1 缺陷小鼠或药物抑制 TREM - 1 来研究其在炎症中的作用，但无法明确其确切机制。本研究通过特定的实验设计，明确了观察到的白细胞招募缺陷是由于移植物驻留细胞中 Trem1/3 缺陷，而非受体细胞内在信号缺陷。

虽然已有研究表明 TREM - 1/3 信号在炎症中起重要作用，但在本研究系统中，CCL3/CCL4 表达下调是 Trem1/3 缺失的直接还是间接结果尚不明确。此外，TREM - 1/3 在无菌炎症中的配体也未完全确定，有研究提示细胞外冷诱导 RNA 结合蛋白和高迁移率族蛋白 B1 等可能是其配体。本研究还发现，TREM - 1/3 信号可能与 TLR 信号协同作用，共同促进炎症反应，但具体机制仍需进一步研究。

五、研究展望

本研究为心脏移植后炎症调节提供了新的靶点和理论依据。目前已有多种 TREM - 1 信号抑制剂在动物模型和人体试验中进行研究，未来可进一步探索在心脏移植前通过体外灌注技术将这些抑制剂应用于移植物，以减轻 IRI 和同种免疫反应。此外，还需明确移植前灌注心脏时使用 TREM - 1 抑制剂是否足以减少移植后的早期炎症，以及是否需要在移植后持续抑制 TREM - 1 信号。同时，未来研究可通过构建细胞特异性 Trem1/3 缺陷小鼠，更精准地剖析不同细胞状态在心脏移植后炎症调节中的功能。还应进一步深入研究 TREM - 1/3 信号通路的具体机制，以及其与其他信号通路的相互作用，为心脏移植相关疾病的治疗提供更全面、更有效的策略。