巨噬細(xì)胞作為先天免疫的核心組成部分，其可塑性，即在不同微環(huán)境信號刺激下極化為促炎的 M1 樣或抗炎的 M2 樣表型的能力，對于維持免疫平衡至關(guān)重要。這種極化狀態(tài)的失衡是感染、自身免疫病、癌癥等多種疾病發(fā)生發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。離子通道通過調(diào)控離子跨膜流動和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在免疫細(xì)胞功能中扮演關(guān)鍵角色。然而，離子通道是否以及如何精密調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化命運(yùn)，仍是領(lǐng)域內(nèi)亟待深入探索的前沿問題。

CALHM6 是鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)模體家族成員，作為一種大孔道離子通道，其在免疫系統(tǒng)中的表達(dá)譜暗示了其潛在的免疫調(diào)節(jié)功能。既往研究發(fā)現(xiàn) CALHM6 在潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道黏膜及特定感染模型中表達(dá)動態(tài)變化，并可激活 NK 細(xì)胞，但其在巨噬細(xì)胞極化及炎癥反應(yīng)中的具體功能和機(jī)制一直未被闡明。

近日，西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院耿晶教授團(tuán)隊在Advanced Science雜志上發(fā)表了題為 Calhm6 governs macrophage polarization through Chp1-Camk4-Creb1 axis and ectosomal delivery in inflammatory responses 的研究論文。該研究深入揭示了離子通道Calhm6作為巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵調(diào)控分子，通過組建膜信號復(fù)合物和胞外囊泡（ Ectosome ）遞送兩種機(jī)制，在控制炎癥反應(yīng)與組織修復(fù)中發(fā)揮雙向調(diào)節(jié)作用。

膿毒癥中的胞外鈣調(diào)素 6 膿毒癥患者的高死亡率強(qiáng)調(diào)了控制急性炎癥的迫切需要。這項(xiàng)研究確定了離子通道 Calhm6 是由 M1 樣巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的，并通過胞外體傳遞。然后，它使周圍的巨噬細(xì)胞向 M2 樣極化同步，并通過維持巨噬細(xì)胞的可塑性平衡來抑制急性炎癥和促進(jìn)組織修復(fù)。 該卡通漫畫 展示了人類 (M1 樣巨噬細(xì)胞 ) 通過核外顆粒 (Ectosomes) ( 背包 ) 釋放英雄 (Calhm6) ， 聯(lián)合 其他助手 ( M 2 -like macrophages ) 合作對抗怪物 ( 急性炎癥 ) 。

研究團(tuán)隊首先發(fā)現(xiàn)，在 LPS 誘導(dǎo)的全身性炎癥模型中，血清來源的 Ectosomes 展現(xiàn)出顯著的抗炎保護(hù)作用。通過質(zhì)譜分析，他們鑒定出離子通道 Calhm6 是 LPS 刺激后富集于 Ectosomes 中的關(guān)鍵蛋白。功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)，來自野生型小鼠或過表達(dá) Calhm6 細(xì)胞的 Ectosomes 能夠顯著改善 LPS 誘導(dǎo)的膿毒癥小鼠存活率、減輕肺損傷及系統(tǒng)性炎癥因子風(fēng)暴（ cytokine storm ）；而敲除 Calhm6 則顯著減弱 Ectosomes 這種保護(hù)能力。進(jìn)一步研究表明， Ectosomes 可被巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞有效內(nèi)化，并將 Calhm6 遞送至受體細(xì)胞內(nèi)部。在細(xì)菌性肺炎患者來源的 CD11b + 巨噬細(xì)胞及多種病原體模擬刺激的小鼠巨噬細(xì)胞中， Calhm6 表達(dá)均顯著上調(diào)，且其表達(dá)水平與炎癥程度正相關(guān)，提示 Calhm6 是急性炎癥反應(yīng)的一個快速應(yīng)答分子。

為闡明 Ectosomal-Calhm6 發(fā)揮抗炎作用的細(xì)胞機(jī)制，研究者發(fā)現(xiàn)其能有效驅(qū)動巨噬細(xì)胞向 M2 樣表型極化。在體外實(shí)驗(yàn)中， Calhm6 過表達(dá)促使巨噬細(xì)胞呈現(xiàn)典型的 M2 樣紡錘形形態(tài)，并高表達(dá) Arg1 、 IL-10 等 M2 標(biāo)志物，同時抑制 LPS 觸發(fā)的 NF- κB 和 MAPK 炎癥信號通路激活。重要的是，在皮膚傷口愈合、 DSS 結(jié)腸炎和 APAP 肝損傷等多種組織修復(fù)模型中，外源性補(bǔ)充 Ectosomal-Calhm6 均能通過促進(jìn)局部 M2 樣巨噬細(xì)胞浸潤和抗炎因子表達(dá)，加速炎癥消退和組織修復(fù)。

機(jī)制的探索揭示了更為精巧的調(diào)控層面。研究人員發(fā)現(xiàn)， Calhm6 的缺失會導(dǎo)致關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子 Creb1 的活化受阻，從而促使巨噬細(xì)胞代謝重編程向糖酵解傾斜，并傾向于極化為具有更強(qiáng)殺菌能力但亦伴隨過度炎癥風(fēng)險的 M1 樣表型。在 Calhm6 基因敲除小鼠中，這一現(xiàn)象得到了證實(shí)：在盲腸結(jié)扎穿孔模型中，其展現(xiàn)出更強(qiáng)的細(xì)菌清除能力和生存優(yōu)勢；但在純 LPS 攻擊模型中，則因失控的炎癥反應(yīng)而導(dǎo)致更高死亡率。這表明 Calhm6 是巨噬細(xì)胞在抗感染與抗炎修復(fù)之間取得平衡的重要 “ 開關(guān) ” 。

那么， Calhm6 如何將離子通道功能與 Creb1 激活聯(lián)系起來？通過免疫共沉淀 - 質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，研究團(tuán)隊篩選出 Calhm6 的兩個關(guān)鍵相互作用蛋白：支架蛋白 Chp1 和激酶 CaMK4 。他們證實(shí)，在 IL-4 或鈣離子刺激下， Calhm6 、 Chp1 和 CaMK4 能在巨噬細(xì)胞膜上組裝成一個功能性的信號復(fù)合物。其中， Chp1 作為分子支架，其 Ser99 位點(diǎn)可被 CaMK4 磷酸化，此修飾對于維持三者的穩(wěn)定結(jié)合至關(guān)重要。該復(fù)合物的形成促進(jìn)了 CaMK4 對 Creb1 的磷酸化激活，從而驅(qū)動 M2 樣相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。這一條完整的 “Calhm6-Chp1-CaMK4-Creb1” 信號軸，清晰地闡釋了 Calhm6 通道活性如何通過鈣離子內(nèi)流，經(jīng)由特定的膜信號復(fù)合物，最終影響核內(nèi)轉(zhuǎn)錄程序的全過程。

此外，研究還對 Calhm6 自身的表達(dá)調(diào)控進(jìn)行了深入探討。他們發(fā)現(xiàn)， M1 樣誘導(dǎo)劑通過促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子 Irf1 結(jié)合至 Calhm6 啟動子區(qū)域而上調(diào)其表達(dá)；相反， M2 樣誘導(dǎo)劑 IL-4 則通過激活 Stat6 競爭性結(jié)合同一區(qū)域，抑制 Calhm6 的轉(zhuǎn)錄。這種由 Irf1 和 Stat6 介導(dǎo)的逆向調(diào)控，確保了 Calhm6 在不同免疫微環(huán)境中的精確表達(dá)，從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化方向 和烈度 。

CALHM6 作為炎癥反應(yīng)中的平衡器， 通過調(diào)節(jié)其表達(dá)水平 避免機(jī)體過度 炎癥或過度抑炎

綜上所述，耿晶團(tuán)隊的研究系統(tǒng)性地揭示了 Calhm6 在巨噬細(xì)胞極化中的核心地位：一方面，其通道活性介導(dǎo)的鈣信號通過 Chp1-CaMK4-Creb1 軸直接促進(jìn) M2 樣極化；另一方面，它可被包裝進(jìn) ectosomes 中，作為一種 “ 細(xì)胞間信使 ” 將抗炎信號傳遞給鄰近細(xì)胞，放大免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)。該研究不僅深化了對離子通道免疫調(diào)節(jié)功能的認(rèn)識，更重要的是，提出了以 E ctosomal-Calhm6 作為一種 潛在的 新型天然藥物的治療策略，為膿毒癥、自身免疫病及組織損傷修復(fù)等多種炎癥相關(guān)疾病的干預(yù)提供了嶄新的思路和潛在靶點(diǎn)。

西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院為該論文的第一完成單位。

原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202502395

制版人：十一

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