巨噬细胞的极化一直以来都是大家比较关注的，特别是在巨噬细胞极化后产生了细胞间的Crosstalk，一听就是个好故事。今天讲的这篇文章，就是糖尿病环境中巨噬细胞的极化变化，以及巨噬细胞及内皮细胞之间的互作。这篇文章是南京医科大学附属眼科医院的博士生，发表在10.7分的Redox Biology上的文章。怎么说呢，虽然这篇文章做的内容是挺多的（有一些验证环节上，特别是在后期GPX2的验证上，还是有一点亮点的，由于那部分的验证推理的步骤做得还是不错的，并没有犯太大的逻辑错误，不清楚科研推理过程的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》和《列文虎克读文献》
），但可惜的是，这篇文章没有能将巨噬细胞极化以及对内皮细胞的互作结合起来，总的来说缺少一些衔接，我们就一起来看看他们都做了什么吧：
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他们研究的是一个circRNA——cSPECC1，这个circ在高糖刺激下，会在巨噬细胞中表达增高。同时这个cSPECC1是随着高糖诱导作用的时间增加，在巨噬细胞中表达升高的（这其实就是归纳法中米勒五法的共变法分析，通过高糖刺激对于cSPECC1表达的影响的时间相关性，建立了两者的联系，不清楚归纳法或者米勒五法的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列）。他们在确认了高糖会诱导cSPECC1表达后，接着，就分析了对于巨噬细胞的具体影响。在这里他们分析的是巨噬细胞的极化变化，结果发现高糖刺激后，巨噬细胞的M1极化明显增强，而在cSPECC1敲减后，M1极化则被抑制了：
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接下去，他们就放下了cSPECC1对于巨噬细胞极化的影响，开始分析巨噬细胞对于内皮细胞互作了。这里他们使用了共培养，分析过表达cSPECC1或敲减cSPECC1的巨噬细胞，对于内皮细胞会造成什么样的影响和变化（这一步其实是柯霍氏法则的验证，通过分析巨噬细胞内cSPECC1的表达与否，来验证cSPECC1对于巨噬细胞和内皮细胞之间通讯的表型，不清楚柯霍氏法则的话，可以去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》）。结果发现cSPECC1在巨噬细胞中的表达变化，会影响共培养的内皮细胞的增殖以及迁移表型，并影响内皮细胞的管腔形成能力，这其实就是血管新生所必须的内皮细胞功能。而糖尿病小鼠的体内模型也显示，cSPECC1能在体内影响巨噬细胞的极化，并在高糖诱导糖尿病后，促进cSPECC1高表达的巨噬细胞招募到视网膜上：
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于是他们提出了一个这样的假设，假设cSPECC1高表达的巨噬细胞，会通过M1极化造成炎症，并通过促进血管的生成，在高糖环境或糖尿病人体内，造成糖尿病眼病（假设的迭代，就是基于已有信息，并总结出来的，通过对之前研究结果的总结，首先高糖促进cSPECC1表达会导致巨噬细胞M1极化，另一方面视网膜上浸润的巨噬细胞，又能影响内皮细胞变化，而糖尿病损伤后，白细胞浸润是视网膜血管炎症的标志，假设的迭代，就在这一次次的推理中，推进了课题的进展，不清楚假设迭代的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》和《信号通路是什么鬼?》系列）。他们通过对糖尿病小鼠的cSPECC1敲除或过表达，发现在糖尿病小鼠模型的体内，cSPECC1的表达的确能调节视网膜血管炎症和血管完整性。接着，他们又对糖尿病小鼠的巨噬细胞进行了Cre-LoxP系统的特异性敲除，结果也是一样的：
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那么cSPECC1调控的具体机制是什么呢？他们对敲减cSPECC1后的巨噬细胞进行二代测序，结果发现花生四烯酸信号通路、Ras信号通路、MAPK信号通路和PI3K-AKT信号通路都受到了影响。其中花生四烯酸通路最明显，于是他们分析了俩关键蛋白，一个是GPX2，另一个是PLAAT3，但PLAAT3的基础表达较低，所以排除了。然而GPX2并不能与cSPECC1结合，于是他们就先进行了代谢组学分析，结果发现羟基脂肪酸12-HETE明显增多。通过敲减了巨噬细胞的cSPECC1后，加入12-HETE，分析对共培养内皮细胞的影响，他们确定了巨噬细胞中cSPECC1→12-HETE对于内皮细胞的作用。那么GPX2作为cSPECC1→12-HETE中间的一环，应该如何验证机制呢？他们通过RIP发现cSPECC1能结合eIF4A3，并在细胞中共定位，eIF4A3是一个翻译相关的蛋白。而GPX2的mRNA又能结合eIF4A3，敲减了cSPECC1后会影响eIF4A3与GPX2的mRNA之间的结合，降低了GPX2的mRNA稳定性，导致了GPX2表达的下降（这部分的机制验证，可以说是这篇文章比较亮眼的地方了，通过一步步的推理和假设的迭代，得到结果并否定原有的假设，在原有假设上提出新的假设，是最困难的，将原本不能与cSPECC1结合的GPX2，容纳到了整个通路中，在机制上也显得更为完整了，不清楚假设或假设迭代的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列）：
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最后就形成了这样的示意图（这个是我随便画的，具体的画法其实在《夏老师带你读文献》里也教过大家了，有兴趣的话可以自己去翻翻），在高糖环境下，巨噬细胞中cSPECC1表达增强，促进了巨噬细胞的M1极化。而cSPECC1通过招募eIF4A3并结合到GPX2的mRNA上，促进了GPX2表达，通过花生四烯酸通路产生了大量的12-HETE。这些12-HETE会激活内皮细胞增殖、迁移以及血管新生：
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这篇文章的优缺点都挺明显，优点是在最后的机制研究中，能明确HG→cSPECC1→eIF4A3→GPX2→12-HETE→内皮细胞互作。缺点是在巨噬细胞M1极化的研究中，其实还是没有确定机制，也就是说无法将巨噬细胞的M1极化和巨噬细胞与内皮细胞互作，通过cSPECC1有机地结合起来。如果能够做到有机地结合，这篇文章应该会更有意思。好了，今天就先策到这里吧，有兴趣的话可以看看原文，祝你们心明眼亮。
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