胞葬作用（Efferocytosis）：细胞凋亡的清道夫与免疫稳态的守护者

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胞葬作用背景介绍

胞葬作用（Efferocytosis）是指巨噬细胞、树突状细胞等专职吞噬细胞主动识别、吞噬并清除体内凋亡细胞的生物学过程。这一概念源自拉丁语"effero"，意为"埋葬"，形象地体现了其清除死亡细胞的核心功能。

在人体这座24小时不间断运作的"城市"中，每天约有100-300亿个细胞发生凋亡。胞葬作用犹如高效的城市清洁系统，确保这些"死亡居民"被及时清理，避免"尸体腐烂"引发的继发性炎症和自身免疫反应。与清除病原体的传统吞噬作用不同，胞葬针对的是自身凋亡细胞，是维持组织稳态的关键生理过程。

胞葬作用是一个高度协调的多步骤过程，主要包括四个精密阶段：

① "Find-me"信号阶段

凋亡细胞主动释放ATP、溶血磷脂酰胆碱（LPC）、CX3CL1、鞘氨醇-1-磷酸（S1P）等趋化因子，引导吞噬细胞向凋亡部位定向迁移。

② "Eat-me"信号阶段

凋亡细胞膜磷脂酰丝氨酸（PS）从内膜翻转到外膜，这一关键"吃我"信号能被吞噬细胞表面的MerTK、Axl、TIM-4、BAI1等受体直接识别，或通过Gas6、MFG-E8等桥接分子间接识别。

③ 吞噬识别与内化阶段

吞噬细胞通过表面受体识别信号后启动胞内信号转导，依赖Rac1、PI3K/Akt等通路调控细胞骨架重组，形成吞噬体包裹凋亡细胞。

④ 消化与免疫调节阶段

吞噬体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，完成凋亡细胞的降解。同时，吞噬细胞分泌IL-10、TGF-β等抗炎因子，抑制促炎因子表达，促进组织修复和免疫耐受。

3. 注意事项

• 凋亡细胞纯度：避免坏死细胞（PI阳性）干扰。

• 时间控制：过长孵育可能导致二次坏死。

• 温度：需在37℃进行，低温（4℃）可设阴性对照。

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胞葬的研究手段与方法

胞葬（Efferocytosis）的研究手段与方法是一个多学科、多层次的体系，涵盖了从体外细胞模型到体内动物模型，以及从形态观察到分子机制探测的多种技术。

以下是目前该领域主流的研究手段与方法：

• 荧光标记与流式细胞术

使用pHrodo Red、CFSE、PKH26等荧光染料标记凋亡细胞，其中pHrodo在酸性吞噬体内荧光增强，可特异性区分表面附着与真正吞噬。通过流式细胞术定量分析吞噬细胞中荧光阳性比例，准确评估胞葬效率。

• 活细胞成像与共聚焦显微镜

采用CFSE（绿色）标记凋亡细胞，DiI（红色）标记吞噬细胞，通过实时成像观察吞噬过程。共聚焦显微镜可提供三维结构信息，分析吞噬体形成和溶酶体融合动态。

• 体外吞噬实验体系

通过紫外照射或staurosporine处理诱导细胞凋亡，与巨噬细胞共培养。可加入anti-MerTK抗体、PI3K抑制剂等干预条件，解析特定通路功能。

• 动物模型研究

建立动脉粥样硬化、肿瘤等疾病模型，尾静脉注射荧光标记凋亡细胞，追踪体内清除动力学。组织切片免疫荧光染色分析F4/80+吞噬细胞与凋亡细胞共定位。

• 转基因报告系统

mCherry-eGFP双荧光系统：pH敏感eGFP在酸性环境中淬灭，mCherry保持稳定，可监测吞噬体酸化过程。

CharON果蝇模型：整合GFP凋亡报告子和pHlorina酸化传感器，实时监测体内胞葬全过程。

• 基因编辑技术

利用siRNA、CRISPR-Cas9敲除关键基因（如Rac1、MerTK），评估对胞葬效率的影响。

• 多组学分析

通过单细胞RNA测序分析吞噬细胞转录组特征，Western Blot、qPCR检测MerTK、Gas6、IL-10等关键分子表达。

• 功能干预研究

抑制剂：UNC2250（MerTK抑制剂）、TIM4阻断抗体、NOAH（Arg1抑制剂）

激活剂：吡格列酮（PPARγ激动剂）、棕榈酰乙醇酰胺（PEA）

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疾病关联与治疗前景

胞葬作用功能失调与多种重大疾病密切相关。

• 自身免疫性疾病

系统性红斑狼疮（SLE）：是胞葬缺陷最经典的疾病模型。患者体内巨噬细胞清除凋亡细胞（尤其是凋亡的淋巴细胞）的能力下降，导致核抗原暴露，被免疫系统识别，进而产生大量自身抗体，引发全身性炎症。MerTK、MFG-E8等分子的功能缺失或基因多态性与SLE易感性相关。

• 动脉粥样硬化

动脉粥样硬化斑块内含有大量凋亡的泡沫细胞（脂质负载的巨噬细胞）。如果胞葬作用有效，斑块会趋于稳定；如果胞葬功能不足，则会发生“继发性坏死”，释放促炎内容和促凝物质，导致斑块不稳定、破裂，引发心肌梗死或脑卒中。

• 神经系统疾病

阿尔茨海默病（AD）：大脑中Aβ斑块周围存在大量凋亡神经元和小胶质细胞（大脑的巨噬细胞）。小胶质细胞的胞葬功能受损，无法有效清除这些“垃圾”，加剧了神经炎症和神经元损失。

帕金森病（PD）、肌萎缩侧索硬化（ALS）：同样存在胞葬功能失调，导致病变蛋白和凋亡细胞累积。

• 癌症

肿瘤发生：胞葬缺陷导致基因组不稳定的凋亡细胞未被及时清除，可能向坏死转化，释放促炎因子，创造有利于肿瘤发生的微环境。

免疫逃逸：肿瘤细胞通过高表达“别吃我”信号（如CD47）来逃逸巨噬细胞的吞噬。靶向CD47的抗体已成为极具潜力的抗癌疗法。

治疗抵抗：化疗和放疗会诱导大量肿瘤细胞凋亡，有效的胞葬可以清除它们并抑制炎症。然而，肿瘤相关巨噬细胞功能异常可能导致清除不全，反而促进治疗后的肿瘤复发。

• 感染与炎症

及时清除被病原体感染后凋亡的细胞，可以限制病原体扩散并抑制过度炎症。许多病毒（如巨细胞病毒）和细菌会编码蛋白来干扰胞葬过程，以利于自身生存。

调控胞葬作用已成为极具吸引力的治疗策略。

• 激动剂策略：对于胞葬功能不足的疾病（如动脉粥样硬化、SLE），开发小分子或生物制剂来增强MerTK、AXL等受体的活性，或提供外源性桥梁分子（如重组MFG-E8）。

• 抑制剂策略：对于癌症，使用抗CD47/抗SIRPα抗体来阻断“别吃我”信号，恢复巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬能力。

• 其他思路：通过调节胞葬后的免疫输出，将促炎的M1型巨噬细胞“重编程”为抗炎/修复的M2型。

BiotechDX

代轩生物丨胞葬相关服务

细胞培养与模型构建：我们可提供RAW264.7、THP-1等巨噬细胞系的标准化培养，亦可由客户提供的骨髓或外周血样本中分离并培养原代巨噬细胞。同时，我们具备成熟的诱导技术，可为您制备多种凋亡细胞模型（如Jurkat细胞、胸腺细胞等），以满足不同研究需求。

基因功能研究：

• 基因过表达：在吞噬细胞中过表达您感兴趣的目标基因。

胞葬效率定量检测：

• 流式细胞术方案：使用CFSE/CMFDA等染料标记凋亡细胞，与处理后的吞噬细胞共培养，通过流式细胞术精确量化吞噬效率。

共聚焦成像与定量：

实验设置：将经过基因操作（过表达/敲除）的吞噬细胞与pHrodo标记的凋亡细胞共培养。

图像采集：使用共聚焦显微镜进行多视野、多通道的Z-stack扫描。

图像分析：

定性分析：提供清晰、高质量的合并图像、单通道图像和三维重建图像，直观展示实验结果。

定量分析：通过图像分析软件（如ImageJ, Imaris等）统计：

• 胞葬发生率：含有pHrodo阳性信号的吞噬细胞占总吞噬细胞的百分比。

• 每个吞噬细胞的胞葬数量：每个吞噬细胞内吞的凋亡细胞平均数。

配体-受体相互作用验证：综合运用免疫共沉淀、Pull-down、ELISA等实验技术，明确验证受体与候选配体之间的直接相互作用，为信号通路研究提供关键证据。

信号通路研究：在胞葬过程中，通过Western Blot、磷酸化蛋白芯片等技术，检测下游信号通路（如Akt, ERK, Rac1）的激活情况。

转录组测序：对比胞葬发生前后，或基因敲除与对照组的巨噬细胞，通过RNA-Seq分析基因表达谱的差异，寻找下游关键基因。

基因修饰动物模型构建：定制或利用现有模型（如全身性或细胞特异性敲除鼠）。

疾病模型构建与评估：构建动脉粥样硬化（ApoE⁻/⁻）、肺纤维化、腹膜炎等疾病模型。

体内胞葬效率评估：通过尾静脉或腹腔注射荧光标记的凋亡细胞，一段时间后收取组织（肝、脾、病灶等），通过流式细胞术分析原位吞噬细胞对凋亡细胞的清除情况。

组织学与病理学分析：

• 石蜡/冰冻切片制作。

• H&E、Masson染色：评估组织形态和纤维化。

• 免疫组织化学/免疫荧光：检测目标蛋白的表达定位、细胞浸润、凋亡细胞清除情况（如TUNEL与巨噬细胞标志物共染色）。