内皮细胞EPLIN亚型调控的肌动蛋白动态变化在中性粒细胞跨内皮迁移中的特异性作用

本研究揭示了内皮细胞中EPLIN-α和EPLIN-β亚型通过差异调控TNF-α诱导的肌动蛋白重塑（包括应力纤维形成和分支状肌动网络动态），显著影响中性粒细胞跨内皮迁移（TEM）的分子机制。研究人员通过基因编辑、活细胞成像和生物力学分析，发现EPLIN-β促进应力纤维形成以削弱内皮连接，而EPLIN-α通过终止Arp2/3复合体介导的分支状肌动网络维持连接动态，共同调控TEM效率。该研究为炎症反应中血管屏障功能调控提供了新靶点，发表于《Scientific Reports》。

　　

在炎症反应中，中性粒细胞如何穿越血管内皮屏障到达感染部位是免疫学的核心问题。尽管已知肿瘤坏死因子-α（TNF-α）通过上调细胞黏附分子（CAM）促进这一过程，但内皮细胞肌动蛋白骨架重塑的具体作用仍不明确。尤其令人困惑的是，不同类型的肌动蛋白结构——如收缩性应力纤维和Arp2/3复合体驱动的分支状肌动网络——如何协同调控跨内皮迁移（TEM）仍待阐明。这一知识缺口限制了针对炎症性疾病的治疗策略开发。

为解决这一问题，明斯特大学解剖与血管生物学研究所联合马克斯·普朗克分子生物医学研究所的研究团队，聚焦于肌动蛋白结合蛋白EPLIN的两种亚型（EPLIN-α和EPLIN-β）。前期工作已发现这两种亚型分别调控分支状肌动网络和应力纤维，但它们在TEM中的特异性作用尚未揭示。通过多学科方法，研究人员首次系统阐明了EPLIN亚型通过时空差异的肌动蛋白调控机制，为理解炎症条件下血管屏障的动态平衡提供了新视角。相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究采用以下关键技术：1）CRISPR/Cas9构建EPLIN双敲除的EA.hy内皮细胞系；2）微流控腔室模拟生理剪切力下的中性粒细胞TEM；3）旋转盘共聚焦显微镜实时追踪荧光标记的EPLIN亚型动态；4）原子力显微镜（AFM）量化内皮细胞刚度；5）荧光漂白恢复（FRAP）分析肌动蛋白周转率。实验使用人脐静脉内皮细胞（HUVEC）和小鼠骨髓移植模型。

EPLIN募集至ICAM-1诱导的肌动蛋白锚定结构
通过小鼠活体成像和体外实验，发现EPLIN与ICAM-1簇处的肌动蛋白共定位。使用ICAM-1包被的聚苯乙烯微球和中性粒细胞均证实，EPLIN-α和EPLIN-β均参与形成围绕迁移白细胞的肌动蛋白环状结构，提示其在TEM起始阶段的普遍作用。

TNF-α激活下EPLIN亚型的动态重塑
活细胞成像显示，EPLIN-α在TEM过程中快速募集至迁移孔周围，形成特征性膜突起；而EPLIN-β则主要分布在应力纤维中。当Arp2/3复合体亚基EGFP-p20被标记时，发现其参与迁移孔闭合时的膜突起形成，伴随VE-钙黏蛋白（VE-cadherin）的重新分布，表明EPLIN-α通过终止分支状肌动网络延伸促进连接修复。

EPLIN调控剪切力条件下的TEM
siRNA敲低EPLIN使中性粒细胞TEM减少1.5倍，且肌动蛋白环形成率从57%降至30%。相反，过表达EPLIN-α使TEM率提升至68%，而过表达EPLIN-β仅达40%。AFM揭示EPLIN缺失导致内皮刚度增加（弹性模量从924 Pa升至1802 Pa），证实肌动蛋白动态变化直接影响内皮机械特性。

CRISPR/Cas9验证EPLIN亚型功能
在EA.hy细胞中，EPLIN敲除使TER（跨内皮电阻）降低且TNF-α诱导的应力纤维减少。FRAP分析显示EPLIN-β延长肌动蛋白半衰期（稳定作用），而TNF-α刺激缩短其半衰期，表明EPLIN-β特异性调控应力纤维周转。激光切割实验则发现EPLIN不影响应力纤维收缩性，凸显其对动力学而非收缩力的调控。

这项研究确立了EPLIN亚型作为TNF-α诱导的肌动蛋白差异重塑的核心调控因子：EPLIN-β通过应力纤维形成削弱连接，为TEM创造物理通道；EPLIN-α则通过限制Arp2/3复合体活性维持连接动态，确保迁移孔高效闭合。这种双重调控机制不仅解释了炎症条件下血管屏障的可控性破坏与修复，还为靶向肌动蛋白动态的抗炎治疗提供了新思路。特别是发现内皮刚度与TEM效率负相关，为理解免疫细胞迁移的力学调控开辟了新途径。未来研究可探索EPLIN在其它白细胞亚群迁移中的作用，以及其与Rho GTPases等信号通路的交互网络。