介绍

体内每天有数十亿个细胞通过细胞凋亡进行更新。这些细胞被吞噬细胞识别和去除的过程被称为胞葬作用。树突状细胞 (DC) 是一组异质的吞噬细胞，几乎存在于所有组织中。与巨噬细胞相比，关于 DC 胞葬作用的分子调控及其与限制炎症的相关性知之甚少。

皮肤充当人体的屏障。皮肤损伤后的组织修复涉及伤口部位的吞噬细胞清除凋亡细胞，而慢性不愈合伤口会严重影响生活质量并增加感染风险。然而，DC 对损伤修复的贡献尚不明确。在这里，在表征吞噬凋亡细胞的 DC 中的基因程序时，作者意外地发现质膜蛋白 SLC7A11 可作为 DC 介导的细胞胞葬的制动器，并揭示其与皮肤伤口愈合的相关性。

结果

图一： SLC7A11 作为 DC 吞噬凋亡细胞的制动器。

1. 胞葬的DC中SLC的调节

为了定义在胞葬期间 DCs 中启动的基因特征，作者将原代小鼠骨髓 DCs (BMDCs) 作为吞噬细胞与标记的凋亡人类 Jurkat 细胞一起孵育，纯化吞噬 DCs，并进行 RNA 测序 (RNA-seq) 分析。结果发现，在胞葬的DC中，编码氨基酸代谢和碳水化合物分解代谢的 SLC 基因被上调，而与氧化磷酸化和脂肪酸转运相关的 SLC 基因被下调，其中，SLC7 家族基因表达的最大增加是在SLC7A5和SLC7A11中。

2. SLC7A11 是 DC胞葬的制动器

BMDCs 随后使用基于流式细胞术的测定法和活细胞成像进行胞葬。干扰 Slc7a11 表达始终导致 DC 产生更大的胞葬。在作者的测定中，Slc7a5 的敲低或药理学抑制显示出胞葬增加的趋势，但无统计学意义。鉴于SLC7A11 的表达在胞葬间增加，作者使用了额外的药理学和遗传学方法。用药物erastin抑制SLC7A11导致胞葬。虽然 erastin 是癌细胞中铁死亡的诱导剂，但其它诱导铁死亡的化合物并没有增强胞葬。进一步研究，作者发现过量的谷氨酸，而不是铁死亡，与erastin一样通过 SLC7A11 “阻断”半胱氨酸摄取，导致胞葬的增加。

作者比较了来自对照和 SLC7A11 缺陷小鼠的纯化原代脾常规 DC。结果发现，SLC7A11 缺陷型I 型常规 DCs (cDC1) 而不是 cDC2细胞的吸收增强。综上所述，SLC7A11对DC胞葬起到制动作用。

图二：在 SLC7A11阻断的情况下加速皮肤伤口愈合。

3. 阻断SLC7A11加速皮肤伤口愈合

由于未清除的凋亡细胞的持续存在与慢性炎症有关，作者评估了脾脏、肺或皮肤中常驻 DC亚群中 SLC 的基因表达谱。结果发现 Slc7a11 在皮肤驻留DC中表达最高。接下来，作者探讨了皮肤伤口愈合过程中 SLC7A11 和 DCs 之间的联系。结果发现，SLC7A11 与 DC 标记 CD1共定位，Slc7a11的表达在创伤后增加。接下来，作者测试了干扰 SLC7A11 功能是否会影响伤口愈合动力学。结果发现，在存在凋亡细胞的情况下，干扰 SLC7A11功能可以加速皮肤伤口愈合。

图三：糖酵解和糖原储备促进增强胞葬。

4. 糖原储备和糖酵解促进DC胞葬

为了更好地了解 SLC7A11 的丢失或抑制如何与凋亡细胞协同作用，作者对对照和 SLC7A11 缺陷型 DCs 吞噬凋亡细胞进行了 RNA-seq。结果发现，在胞葬的SLC7A11-KO DCs 有 191 个差异表达基因，与生物过程有关，包括糖原代谢。作者考虑了 SLC7A11 缺陷型 DCs 是否可能具有更高的能力来转化它们的一些糖原储备以产生更多的葡萄糖来促进有氧糖酵解，从而促进胞葬。结果发现， SLC7A11缺陷型BMDC和erastin处理的野生型cDC1均显示细胞内糖原减少，添加糖原磷酸化酶抑制剂CP-91149可以逆转糖原水平和 Erastin 依赖性的胞葬。接下来，作者测试了有氧糖酵解是否对 DCs 的胞葬很重要。结果发现，在胞葬期间，SLC7A11缺陷或erastin 处理的 DCs 有氧糖酵解增加，然后促进胞葬增加。综上所述，糖原储备和糖酵解促进DC胞葬。

图四：SLC7A11抑制和GDF15促进糖尿病小鼠皮肤伤口愈合

5. SLC7A11 与糖尿病小鼠的伤口愈合

不愈合的慢性伤口是影响糖尿病患者生活质量的严重并发症。为了测试SLC7A11与糖尿病伤口愈合的相关性，作者使用了瘦素受体缺陷型db/db小鼠，它们代表了患有肥胖和高血糖的人类II型糖尿病模型。结果发现，

与对照组相比，db/db小鼠的伤口愈合受损，Slc7a11的表达增加。而在有足够多的未清除的凋亡细胞的小鼠中，抑制SLC7A11可以显著减少未清除的凋亡细胞，促进小鼠的胞葬和伤口愈合。

可溶性因子由胞葬的吞噬细胞释放，可影响伤口愈合。挖掘有胞葬的 SLC7A11 缺陷型 DCs 的转录组，作者注意到 Gdf15 的上调。结果发现，与对照组相比，来自 SLC7A11 缺陷小鼠的胞葬的DCs上清液中 GDF15 蛋白的量显着增加，切除皮肤损伤后GDF15 水平增加。在GDF15 缺陷小鼠中，伤口愈合受阻，Slc7a11 表达增加。而erastin可以改善该现象。与对照组相比，在 db/db 小鼠中，SLC7A11表达增高，降低了GDF15 水平和减少胞葬，导致皮肤伤口愈合延迟。综上所述，伤口部位的 SLC7A11 抑制可以通过至少两种方式改善糖尿病伤口愈合：改善细胞清除率和通过促进伤口愈合的有效率细胞中的 GDF15 等因子。

总结

在这里，作者揭示了膜转运蛋白SLC7A11可以抑制dc的胞葬。而抑制SLC7A11功能，可以促进dc的胞葬，可以进而改善细胞清除率和释放一些可溶性因子，如Gdf15，进而改善糖尿病伤口愈合，对糖尿病的伤口愈合具有重要意义。

转自微信公众号 罗罗课题组