基于cGAS-STING通路探讨巨噬细胞耗竭对流感病毒性肺炎的影响及作用机制

摘要

目的 本研究旨在探讨巨噬细胞耗竭对流感病毒（IAV）性肺炎的影响及其潜在的作用机制。方法 通过鼻腔接种法先后给予耗竭剂（CL₂MBP）和IAV构建IAV性肺炎伴随巨噬细胞耗竭小鼠模型，并在病毒感染后的第1、 3、 5天进行实验研究。通过HE染色观察各组小鼠组织病理损伤情况，二喹啉甲酸（BCA）法检测肺泡灌洗液（BALF）中总蛋白水平，ELISA分别检测BALF中炎症因子含量及肺组织中环鸟苷酸-腺苷酸（cGAMP）含量，流式细胞术检测BALF中巨噬细胞情况，实时定量PCR法检测肺组织中线粒体基因（mtDNA）表达水平，免疫组织化学染色检测小鼠肺组织中环鸟苷酸-腺苷酸合成酶（cGAS）、干扰素基因刺激因子（STING）蛋白表达水平，单细胞测序检测干扰素诱导蛋白16（IFI16）基因在人体内的表达水平，免疫组织化学染色检测小鼠肺组织中IFI204蛋白表达水平。通过STING激动剂MSA-2和STING抑制剂H-151干预RAW264.7小鼠巨噬细胞的IAV急性肺损伤模型，使用实时定量PCR法检测各组细胞内STING、病毒核蛋白（NP）、白细胞介素1β（IL-1β）、IFI204的表达情况。结果 进行巨噬细胞耗竭操作后，流式细胞术显示小鼠肺部巨噬细胞得到有效的耗竭，小鼠BALF的总蛋白及肿瘤坏死因子α（TNF-α）和γ干扰素（IFN-γ）炎症因子水平显著高于单纯感染IAV的小鼠。随病程进展，感染IAV的小鼠的组织病理损伤逐渐加重，巨噬细胞耗竭后的小鼠损伤最为严重；在该过程中，巨噬细胞耗竭导致肺组织mtDNA拷贝数显著减少，cGAMP的水平显著低于单纯IAV感染小鼠，肺组织cGAS、 STING蛋白表达显著下调。IFI16在新型冠状病毒感染患者和流感患者中表达显著上调。巨噬细胞耗竭后，小鼠肺组织IFI204表达显著下降。细胞实验显示MSA-2处理可显著上调细胞内IFI204的mRNA表达，同时抑制IL-1β mRNA表达和IAV NP基因复制；H-151处理则显著抑制上述效应，并促进病毒NP基因表达。结论 IAV感染机体后通过激活巨噬细胞cGAS-STING通路，启动机体固有免疫途径，缓解病毒性肺损伤；当巨噬细胞耗竭时，该通路在病毒感染后不能被有效激活，固有免疫反应启动异常，加剧病毒性肺损伤效应。

关键词

流感病毒(IAV) / 肺损伤 / 巨噬细胞 / 巨噬细胞耗竭 / cGAS-STING通路

基金资助

国家自然科学基金(81973670); 湖南省自然科学基金(2026JJ81082); 湖南省教育厅一般项目(25C0228); 湖南中医药大学科研项目(2025XJZC002,2025XYLH054)