巨噬细胞吞噬功能抑制:缓解顺铂诱导耳毒性的新策略

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Communications Biology 5.1

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  本研究针对顺铂(Cisplatin)化疗导致的不可逆听力损伤难题,揭示了内耳巨噬细胞通过吞噬作用协同炎症反应加剧耳毒性的新机制。研究人员通过斑马鱼和小鼠模型,结合单细胞测序(scRNA-seq)和实时成像技术,发现局部抑制巨噬细胞吞噬功能可显著减轻毛细胞损伤和听力阈值偏移(ABR)。该研究为临床防治顺铂耳毒性提供了免疫调节新靶点,发表于《Communications Biology》。

  

化疗药物顺铂在肿瘤治疗中发挥着关键作用,但其引发的听力损伤却成为困扰临床的顽固性难题。数据显示,40%-60%患者接受顺铂治疗后会出现进行性、不可逆的感觉神经性听力损失(SNHL),儿童患者尤其严重。传统研究多聚焦于氧化应激等细胞内通路,而中山大学的研究团队另辟蹊径,将目光投向了内耳免疫微环境中的关键角色——巨噬细胞。

这项发表于《Communications Biology》的研究创新性地揭示了巨噬细胞吞噬功能与顺铂耳毒性的关联。研究人员构建了模拟临床治疗的斑马鱼和小鼠模型,通过氯膦酸盐脂质体(CLO)清除巨噬细胞或细胞松弛素D(Cyto-D)抑制吞噬功能,结合高时空分辨率单细胞分析,首次系统描绘了顺铂损伤过程中内耳巨噬细胞的动态变化图谱。

关键技术包括:1)建立斑马鱼Tg(mpeg1:DsRed)转基因模型实时追踪巨噬细胞行为;2)采用圆窗膜局部给药技术进行小鼠内耳靶向干预;3)通过10x Genomics单细胞测序鉴定巨噬细胞亚群;4)结合听觉脑干反应(ABR)和畸变产物耳声发射(DPOAE)评估听力功能。

巨噬细胞与神经丘的时空调控促进顺铂诱导的斑马鱼毛细胞死亡
实时成像显示顺铂暴露2小时后,巨噬细胞开始向神经丘迁移,6小时达到峰值。通过RNZ诱导的巨噬细胞特异性清除,显著降低了25μM顺铂导致的毛细胞凋亡(TUNEL阳性率下降47%),而中性粒细胞清除无此保护效应。

顺铂给药后小鼠耳蜗巨噬细胞的募集与激活
免疫荧光显示F4/80+巨噬细胞在顺铂处理7天后选择性聚集于毛细胞基底外侧区,CD68和Iba-1表达上调而CD206下调,提示促炎表型转化。耳蜗外植体实验证实,地塞米松(DEX)抑制炎症或CLO清除巨噬细胞均可减轻毛细胞损失。

清除耳蜗驻留巨噬细胞可减轻顺铂诱导的听力损失
圆窗注射CLO使耳蜗巨噬细胞减少80%,显著改善16 kHz频率区的ABR阈值偏移(降低25 dB),并保护螺旋神经节神经元(SGNs)和带状突触完整性。单细胞测序发现mcamb+巨噬细胞亚群高表达溶酶体(HEXA)和吞噬相关基因(Scarb2a),在顺铂暴露6小时后显著富集。

抑制巨噬细胞吞噬和迁移缓解毛细胞损伤
细胞松弛素D处理使斑马鱼神经丘接触的巨噬细胞减少62%,CSF-1R缺陷型Tg(fms-/-)斑马鱼也显示类似的保护效果。小鼠实验中,Cyto-D局部给药同样降低了巨噬细胞浸润并改善听力阈值。

该研究突破性地提出巨噬细胞吞噬功能的"双刃剑"效应:在清除损伤细胞的同时,过度激活会协同炎症反应加剧耳毒性。通过调控这一高度可塑性的功能,不仅为理解顺铂耳毒性的免疫机制提供了新视角,更开创了靶向免疫微环境的治疗新策略。值得注意的是,研究团队采用的局部给药方案虽在动物模型中效果显著,但如何转化为临床适用的全身性治疗方案仍需进一步探索。

研究还揭示了频率特异性保护现象——16 kHz区域(对应耳蜗中回)对巨噬细胞干预最为敏感,这为个性化听力保护提供了重要依据。未来研究可深入探索mcamb+亚群的特异性标记物,开发精准调控该亚群吞噬功能的靶向药物,最终实现化疗疗效与听力保护的双赢。

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