「文献解读」哮喘气道里的中性粒细胞从哪来？湘雅团队锁定巨噬细胞焦亡
哮喘并不是“一种病”。有些患者气道里以嗜酸性粒细胞为主，而另一些患者以中性粒细胞浸润为主，后者往往病情更重，对吸入激素也不够敏感。那么，气道里的中性粒细胞是被谁“招”来的？
中南大学湘雅医院呼吸与危重症医学科团队在《Respiratory Research》（2024）报道：识别真菌 β-葡聚糖的模式识别受体 Dectin-1，在巨噬细胞中可激活 caspase-11（人源为 caspase-4），诱导巨噬细胞焦亡，再通过 CXCL1/3/5-CXCR2 趋化因子轴招募中性粒细胞，最终加重哮喘气道炎症。
图1：Dectin-1/caspase-11/4 促进巨噬细胞焦亡与中性粒细胞炎症的机制示意（原文 Graphical Abstract）
01研究背景
• 中性粒细胞型哮喘更棘手：气道中性粒细胞炎症与哮喘严重程度相关，并常伴随对吸入激素（ICS）不敏感。
• Dectin-1 在哮喘中表达升高：既往研究提示，伴真菌致敏的重症哮喘患者 Dectin-1 表达更高，但它如何促进中性粒细胞炎症尚不清楚。
• 非经典焦亡通路有待补全：caspase-11/4 可切割 GSDMD 引发焦亡，但其在哮喘中的作用及上游调控机制尚未被充分探索。
02研究设计• 小鼠模型：屋尘螨（HDM）诱导的哮喘小鼠，分别给予 Dectin-1 激动剂 Curdlan、抑制剂 Laminarin 和 caspase-11 抑制剂蟛蜞菊内酯（wedelolactone）；另用 HDM+LPS 建立中性粒型哮喘模型作验证。
• 检测指标：肺组织 HE/PAS 染色、支气管肺泡灌洗液（BALF）细胞分类（流式）、caspase-11 与 GSDMD 的 Western blot、趋化因子与炎症因子 qPCR。
• 细胞实验：小鼠肺泡巨噬细胞 MH-S 经 HDM 联合 Curdlan/Laminarin/蟛蜞菊内酯/NLRP3 抑制剂 MCC950 处理，检测细胞形态与 LDH 释放。
• 临床样本：33 例哮喘患者与 10 名健康对照的诱导痰，检测巨噬细胞 Dectin-1 表达，并与中性粒细胞及焦亡相关分子做相关性分析。
03核心研究结果 ① Dectin-1 激活，主要加重肺部中性粒细胞炎症 Curdlan 加重了 HDM 小鼠的肺组织损伤，血管和支气管周围炎症细胞浸润增多、黏液分泌增加；BALF 中总细胞数、中性粒细胞及 HDM 特异性 IgG1 均升高。Laminarin 则呈现相反趋势。 有意思的是，嗜酸性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞没有明显变化，IL-4/IL-5 也几乎不受影响，而 IL-6 与 IL-17a 的转录水平上调——提示这是一条偏中性粒细胞型的炎症通路。
图2：Curdlan 加重哮喘小鼠肺部中性粒细胞炎症（原文 Fig. 1）
② Dectin-1 激活诱导 caspase-11/GSDMD 介导的巨噬细胞焦亡
Western blot 显示，Curdlan 使肺组织中 caspase-11 活化片段和 GSDMD-N 端片段增多，IL-1α、IL-1β mRNA 同步上升，Laminarin 则相反。
在 MH-S 巨噬细胞中，HDM 联合 Curdlan 可见明显的细胞膜起泡和焦亡样改变，LDH 释放增加；抑制 Dectin-1 后这些改变减轻。流式与荧光共定位还提示，Dectin-1 与 caspase-11 主要表达于巨噬细胞。
③ 抑制 caspase-11 可缓解炎症，NLRP3 可能是“中间人”
蟛蜞菊内酯减轻了肺组织炎症、杯状细胞增生和黏液分泌，在 Curdlan 组中效果更明显，同时抑制 IL-1α、IL-1β、IL-6 和 IL-17a 的表达。需要说明的是，它降低了 BALF 总细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞，但对 BALF 中性粒细胞计数的影响没有统计学意义。
在 HDM/LPS 模型中，蟛蜞菊内酯同样能缓解炎症，而 Laminarin 无明显效果，作者据此推测 Dectin-1 对 caspase-11 的激活可能不依赖 LPS。加入 NLRP3 抑制剂 MCC950 后，caspase-11 活化和 GSDMD 切割均被抑制，提示该过程可能经由 NLRP3。
④ 焦亡如何“招来”中性粒细胞？趋化因子 CXCL1/3/5
Curdlan 上调肺组织和细胞中的 CXCL1，其受体 CXCR2 的变化趋势一致；CXCL3 也被蟛蜞菊内酯抑制，CXCL5 呈下降趋势但无统计学意义，CXCL2、CXCL15 和 G-CSF 则无显著变化。作者认为，巨噬细胞 Dectin-1/caspase-11 轴主要通过上调 CXCL1/3/5 来促进中性粒细胞聚集。
⑤ 临床样本验证：患者痰液中的 Dectin-1 与中性粒细胞呈正相关
与健康对照相比，哮喘患者诱导痰巨噬细胞的 Dectin-1 表达明显升高（p < 0.001）。Dectin-1 荧光强度与痰中性粒细胞比例（r = 0.533，p = 0.001）和外周血中性粒细胞计数（r = 0.440，p = 0.003）呈正相关，而与嗜酸性粒细胞指标无显著相关。
此外，巨噬细胞 Dectin-1 与痰中 caspase-4 mRNA（r = 0.466，p = 0.038）及 IL-1α mRNA（r = 0.587，p = 0.007）也呈正相关，与 IL-1β 则无显著相关。
图3：哮喘患者诱导痰巨噬细胞 Dectin-1 与中性粒细胞呈正相关（原文 Fig. 7）
图片均来自原文（开放获取，CC BY 4.0）
04研究结论总结
• 机制链条：哮喘中 Dectin-1 激活 → caspase-11/4 活化 → GSDMD 切割与巨噬细胞焦亡 → CXCL1/3/5-CXCR2 趋化 → 气道中性粒细胞炎症加重。
• 潜在靶点：Dectin-1 和 caspase-11/4 有望成为重症、中性粒细胞型哮喘的干预方向，蟛蜞菊内酯在动物模型中展现出缓解炎症的潜力。
• 客观看待：患者部分结果为相关性分析，样本量有限（33 例哮喘、10 例对照）；蟛蜞菊内酯对 BALF 中性粒细胞计数的影响未达显著，其确切机制仍待进一步研究。
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【参考资料】
1. ES-8100 4%组织细胞固定液使用说明书.pdf
2. Cai R, Gong X, Li X, Jiang Y, Deng S, Tang J, Ge H, Wu C, Tang H, Wang G, Xie L, Chen X, Hu X, Feng J. Dectin-1 aggravates neutrophil inflammation through caspase-11/4-mediated macrophage pyroptosis in asthma. Respir Res. 2024;25(1):119. DOI: 10.1186/s12931-024-02743-z. PMID: 38459541
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