SIRPα 调控蛛网膜下腔出血后小胶质细胞吞噬及神经炎症的关键发现

《Journal of Neuroinflammation》：SIRPα modulates microglial efferocytosis and neuroinflammation following experimental subarachnoid hemorrhage via the SHP1/STAT6 axis

为探究 SIRPα 在蛛网膜下腔出血（SAH）后调控吞噬作用的机制，研究发现其经 SHP1/STAT6 轴调节，或为 SAH 治疗提供新方向。

　　

蛛网膜下腔出血研究的新突破

在人体的 “生命之河”—— 脑血管中，一场突如其来的 “风暴” 正威胁着无数人的健康，这就是蛛网膜下腔出血（Subarachnoid hemorrhage，SAH）。它主要由颅内动脉瘤破裂引发，在所有中风类型中约占 5%，却有着极高的致死率和致残率。尽管现代医学在治疗手段上不断进步，如药物、显微外科和血管内介入等，但 SAH 患者的预后情况依旧不容乐观。

SAH 的病理生理过程分为早期脑损伤（Early brain injury，EBI）和迟发性脑缺血（Delayed cerebral ischemia，DCI）。以往研究重点多放在 DCI 上，然而针对 DCI 的治疗并未显著改善患者的恢复情况。因此，近年来研究人员将目光转向了 EBI。EBI 的发生机制十分复杂，涉及神经炎症、神经元氧化应激、细胞凋亡、血脑屏障（Blood-brain barrier，BBB）破坏等多个方面。其中，吞噬作用（Efferocytosis）作为清除死亡细胞、调节炎症反应和促进组织修复的关键过程，成为了研究的热点。

信号调节蛋白 α（Signal regulatory protein alpha，SIRPα）在吞噬作用中扮演着重要角色，它作为 “别吃我” 信号，调控炎症和组织内环境稳定。但 SIRPα 在 SAH 后吞噬作用中的具体功能和调控机制尚不明确。为了揭开这一神秘面纱，来自南京大学医学院附属南京金陵医院神经外科等机构的研究人员开展了一系列研究，相关成果发表在《Journal of Neuroinflammation》上。

研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。他们收集了 SAH 患者的脑脊液（Cerebrospinal fluid，CSF）样本，并设立了对照样本。通过 4D 无标记定量蛋白质组学分析，筛选出差异表达的蛋白质；利用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测相关蛋白浓度；构建了体内 SAH 小鼠模型和体外模拟 SAH 的细胞模型；还采用了 RNA 干扰、基因编辑、免疫印迹（Western blot）、免疫荧光染色、RNA 测序（RNA-seq）等技术，从不同层面深入探究 SIRPα 的作用机制。

研究结果显示：

1. SIRPα 水平与 SAH 预后相关：对 SAH 患者 CSF 进行蛋白质组学分析发现，SAH 患者 CSF 中 SIRPα 水平显著升高，且与患者的 Hunt-Hess 分级（一种评估 SAH 患者预后的指标）呈正相关，同时与炎症因子 IL-1β、IL-18 水平也存在正相关。这表明 SIRPα 可能是 SAH 炎症和预后的生物标志物，有望成为减轻 EBI 的新治疗靶点。
2. 敲低 SIRPα 促进吞噬并减轻神经炎症（体内）：研究人员构建了 SIRPα 敲低的小胶质细胞小鼠模型。免疫荧光和三维成像显示，敲低 SIRPα 后，小胶质细胞的吞噬能力增强，吞噬微胶质细胞（Neun⁺Iba1⁺细胞）的比例显著提高。同时，Western blot 分析表明，促炎细胞因子 IL-1β、IL-18 表达减少，抗炎细胞因子 IL-10、TGF-β₁表达增加，细胞凋亡相关蛋白 Cleaved caspase-3 表达降低，Bcl-2/Bax 比值升高。此外，小胶质细胞形态变化得到缓解，在 Morris 水迷宫实验中，小鼠的认知功能得到改善，TUNEL 染色和 Nissl 染色结果也显示神经元损伤减少。这一系列结果表明，敲低小胶质细胞中的 SIRPα 可促进吞噬作用，减轻神经炎症，发挥神经保护作用。
3. 敲低 SIRPα 促进吞噬并减轻神经炎症（体外）：在体外实验中，用 10μM OxyHb 刺激神经元和小胶质细胞模拟 SAH 条件，发现小胶质细胞中 SIRPα 表达在刺激后显著升高，而神经元中变化不明显。构建 SIRPα 敲低的小胶质细胞系后，与凋亡神经元共培养，通过流式细胞术和免疫荧光分析发现，敲低 SIRPα 可显著增加吞噬标记物 Green CMFDA⁺Iba1⁺细胞的数量，提高溶酶体活性，降低促炎细胞因子 IL-1β、IL-18 水平，升高抗炎细胞因子 IL-10、TGF-β₁水平，同时增加共培养体系中神经元的存活率。这进一步证实了敲低 SIRPα 在体外也能促进吞噬作用，减轻神经炎症。
4. SIRPα 调控吞噬作用的机制：通过 Co-IP 实验发现，SAH 刺激后，SIRPα 招募并磷酸化 SHP1 和 SHP2，且 SIRPα 主要招募和磷酸化 SHP1。将 SIRPα 胞内区域的酪氨酸残基突变为丙氨酸后，SIRPα 对 SHP1 的招募和磷酸化显著减少，吞噬作用增强，神经炎症减轻。RNA-seq 分析表明，突变后 “吃我” 信号 MerTK 和 CD36 的表达上调。生物信息学分析和实验验证发现，STAT6 是调控 MerTK 和 CD36 转录的关键转录因子，且 SHP1 可使 STAT6 去磷酸化，抑制其转录活性，进而抑制吞噬作用。

在讨论部分，研究人员指出，本研究揭示了 SIRPα 在 SAH 后调控吞噬作用和神经炎症的重要机制。SAH 后，SIRPα 的免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIMs）磷酸化，招募并磷酸化 SHP1 和 SHP2，其中 SHP1 发挥关键作用。磷酸化的 SHP1 使 p-STAT6 去磷酸化，阻止其进入细胞核，抑制 MerTK 和 CD36 等 “吃我” 信号的转录，最终抑制吞噬作用。然而，研究也存在一些局限性，如仅在动物和细胞模型中研究了 SIRPα 敲低或突变的情况，未涉及过表达等干预；对 SIRPα 招募 SHP1 或 SHP2 的具体刺激条件及二者结合的调控后果尚未明确；实验仅在雄性小鼠中进行，未考虑性别因素的影响。

尽管如此，这项研究依旧意义重大。它首次详细阐述了 SIRPα 经 SHP1/STAT6 轴调节小胶质细胞吞噬作用和神经炎症的机制，为理解 SAH 的病理过程提供了新的视角，也为开发针对 SAH 的更有效治疗策略奠定了理论基础。未来研究可针对这些局限性进一步深入探索，有望为 SAH 患者带来新的希望。