撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
炎癥對于維持體內平衡以及保護組織和器官的完整性至關重要。然而,過度的炎癥反應可能會導致嚴重的組織損傷。炎癥反應的強度、持續時間和影響必須根據炎癥誘因的存在以及病理結果的程度進行調節。我們對于炎癥的保護作用和病理作用的諸多認識,都與炎癥反應如何影響器官功能有關。相比之下,我們對于特定組織的狀態如何影響炎癥反應,仍知之甚少。
維持穩定的pH 值是組織內環境穩定的普遍特征。不同的組織和器官維持著不同的間質 pH 值環境,這些環境在炎癥期間常常會受到干擾。例如,血液的 pH 值被嚴格控制在 7.35-7.45 之間,而膿毒癥中的嚴重酸中毒與不良預后相關;淋巴結副皮質區的 pH 值在 6.3-7.1 之間,在感染期間會變得更酸;實體瘤通常表現出酸性環境。這些都表明了組織微環境偏離正常生理 pH 值的酸化與炎癥密切相關。
2025 年 7 月 17 日,波士頓兒童醫院/哈佛大學醫學院周旭教授團隊與耶魯大學Ruslan Medzhitov教授團隊合作(博士后吳中洋為論文第一作者),在國際頂尖學術期刊Cell上發表了題為:Regulation of inflammatory responses by pH-dependent transcriptional condensates 的研究論文。
該研究系統性的揭示了炎癥過程中形成的酸性環境如何通過 pH 依賴性的機制調控炎癥反應,首次發現了BRD4凝聚體可作為細胞內pH傳感器,從而以基因特異性表達方式調控巨噬細胞的炎癥強度。這一發現為理解慢性炎癥、自身免疫及相關疾病的發生機制提供了全新視角。
吳中洋博士
吳中洋,2010 年本科畢業于南昌大學,2013 年碩士畢業于汕頭大學,2021 年博士畢業于清華大學,此后加入周旭實驗室從事博士后研究工作。他的這項研究首次將“轉錄凝聚體–微環境pH–炎癥調控”連接為一體,為慢性炎癥、自身免疫疾病和組織損傷的精準干預提供了新視角。吳博士近期在準備開始申請高校和研究所教職,未來研究會繼續聚焦于慢性炎癥機制、表觀遺傳調控以及生物凝聚體在疾病中的功能與干預潛力,致力于構建跨尺度的免疫調控機制圖譜。
在這項最新研究中,研究團隊探索了巨噬細胞是否通過感知組織酸化來調控炎癥反應。研究團隊揭示了酸性 pH 以基因特異性的方式重塑了巨噬細胞的炎癥反應。他們發現,哺乳動物的轉錄因子BRD4是一種細胞內 pH 傳感器。酸性 pH 通過富含組氨酸的內在無序區破壞了含 BRD4 和 MED1 的轉錄凝聚體。至關重要的是,巨噬細胞內 pH 的降低對于在體外和體內的調控轉錄凝聚體而言是必要且充分的,其作為負反饋機制來調控炎癥反應。
該研究的核心發現:
酸性 pH 調控巨噬細胞中基因特異性的炎癥反應;
pH 通過染色質重塑和轉錄回路控制炎癥程序;
細胞內 pH 通過富含組氨酸的內在無序區(IDR)調控 BRD4 轉錄凝聚體;
炎癥會降低細胞內 pH,并破壞 BRD4 凝聚體作為反饋機制。
上述發現表明,pH 不僅是炎癥的結果,也可作為“信號開關”主動調控炎癥反應過程,揭示了細胞如何通過內部生化狀態反饋控制免疫激活的過程, 這為理解慢性炎癥、自身免疫及相關疾病的發生機制提供了全新視角。
這些發現共同揭示了轉錄凝聚體中存在一種依賴 pH 的開關,這種開關能夠實現炎癥的環境依賴性控制,對于通過炎癥代價來校準炎癥的強度和質量具有更廣泛的意義。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00735-4
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