巨噬细胞ARID3A通过调控THBS1/CD47信号通路减轻心脏移植后心肌缺血再灌注损伤

时间：2025年9月8日

来源：Advanced Science

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这篇研究揭示了巨噬细胞转录因子ARID3A通过调控THBS1/CD47-p38 MAPK信号轴促进中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）形成的新机制，证实代谢衍生物4-辛基衣康酸酯（4-OI）可通过靶向抑制ARID3A减轻心脏移植（HT）后心肌缺血再灌注（IR）损伤，为临床治疗提供了新靶点。

研究背景与临床意义

心脏移植（HT）是终末期心衰最有效的治疗手段，但心肌缺血再灌注（IR）损伤导致的早期移植物功能障碍严重影响手术成功率。尽管中性粒细胞浸润是IR损伤的标志性特征，但其通过中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）加剧损伤的具体机制尚不明确。本研究首次通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）解析移植心脏微环境中免疫细胞互作网络，发现巨噬细胞-中性粒细胞通过THBS1/CD47信号轴驱动NETosis的关键作用，并验证代谢物衍生物4-辛基衣康酸酯（4-OI）的治疗潜力。

实验设计与关键发现

NETs参与HT后心肌IR损伤

临床数据显示，HT患者术后24小时血清髓过氧化物酶-DNA（MPO-DNA）复合物水平达峰值，与心肌损伤标志物肌钙蛋白T（cTnT）呈正相关。小鼠异位HT模型证实，移植心脏中Ly6G⁺ CitH3⁺ NETs显著增加，而DNase I处理可减轻心肌纤维断裂和炎症浸润。体外实验显示，心肌细胞缺氧复氧（H/R）上清能诱导人外周血中性粒细胞形成NETs，后者通过激活Bax/Bcl-2通路直接损伤心肌细胞。

单细胞图谱揭示Ero1l⁺中性粒细胞亚群

scRNA-seq分析73,539个非心肌细胞，鉴定出6个中性粒细胞亚群。其中Ero1l⁺中性粒细胞在IR组占比显著升高，伪时序分析显示其处于分化终末阶段。NETs评分和KEGG富集分析证实该亚群高表达PAD4等NETs形成相关基因，免疫荧光显示移植心脏中Ero1l⁺ CitH3⁺细胞共定位。功能实验表明，敲低Ero1l的HL-60细胞NETs生成能力降低。

M1巨噬细胞通过THBS1/CD47轴驱动NETosis

巨噬细胞聚类分析发现IR组M1型（CXCL3⁺/PEAK1⁺）比例增加，CellChat预测其与Ero1l⁺中性粒细胞互作最强。分子机制上：

1.
THBS1在M1巨噬细胞中特异性高表达，与中性粒细胞表面CD47结合激活p38 MAPK信号；
2.
重组THBS1（rTHBS1）处理加剧心肌损伤和NETs生成，而CD47中和抗体或Ly6G⁺中性粒细胞耗竭可逆转该效应；
3.
共培养实验证实THBS1过表达的THP-1细胞通过CD47促进HL-60细胞NETosis，p38抑制剂SB203580可阻断该过程。

ARID3A转录调控THBS1的分子机制

通过pySCENIC和JASPAR数据库筛选，发现ARID3A是调控THBS1的关键转录因子。实验验证：

•
染色质免疫共沉淀（ChIP）证实ARID3A结合THBS1启动子区-352至-342位点；
•
髓系特异性ARID3A敲除（ARID3A^cKO）小鼠心脏THBS1表达降低，NETs减少；
•
rTHBS1回补可抵消ARID3A缺失的保护作用。

4-OI的靶向治疗价值

分子对接和表面等离子共振（SPR）显示4-OI直接结合ARID3A蛋白（KD=3.2 µM）。动物实验证实：

•
4-OI（50 mg/kg）处理降低移植心脏梗死面积，改善血流灌注；
•
RNA-seq显示4-OI下调NETs形成和中性粒细胞趋化通路；
•
机制上，4-OI通过抑制ARID3A减少THBS1分泌，同时促进NRF2核转位激活抗氧化通路。

研究创新与转化意义

该研究首次阐明：

1.
巨噬细胞ARID3A-THBS1/CD47轴是NETosis的跨细胞调控枢纽；
2.
代谢干预策略（4-OI）可同时靶向炎症和氧化应激；
3.
为HT后IR损伤提供特异性诊断标志物（Ero1l⁺中性粒细胞）和治疗靶点（ARID3A）。未来需在临床样本中验证THBS1/CD47阻断剂的疗效，并优化4-OI的给药方案。