Science：细胞“骨架”崩塌竟致全身发炎？科学家揭秘免疫失衡的微观根源！

来源：100医药网 2025-11-18 10:18

想象一下，如果建筑工地上的脚手架突然松动，整个工程会陷入怎样的混乱？在我们的身体里，每个细胞内部也存在着类似的 脚手架 细胞骨架。当这个精密结构出现缺陷时，引发的可能是一场波及全身的风暴。在全球范围内，炎症性肠病（IBD）患者已超过1000万，且发病率逐年上升，在中国，IBD患者人数在近20年间增长了数十倍；与此同时，各类自身免疫性疾病困扰着全球约5%-10%的人口，这些疾病背后，往往隐藏着免疫系统失衡的谜题。

近日，一篇发表在国际杂志Science上题为 Branched actin networks mediate macrophage-dependent host-microbiota homeostasis 的研究报告中，来自Francis Crick研究所等机构的科学家们通过研究揭开了这个谜题的关键一环，即一种名为ARPC5的蛋白质如何通过影响细胞骨架从而左右着整个免疫系统的命运。

致命突变：从例出发的科学探索

ARPC5是Arp2/3复合体的关键组分，这个复合体专门负责构建细胞内的分支状肌动蛋白网络，相当于细胞骨架的 连接节点 ；天生携带ARPC5突变的孩子通常在幼年就会出现严重的免疫缺陷和全身性炎症，甚至因败血症而夭折。

Michael Way教授解释道，这是一种罕见但毁灭性的疾病，直到最近，我们也还不清楚这些突变是如何导致如此严重的病情的，为此我们决定深入这个微观世界并探寻ARPC5突变引发免疫危机的真相。

小鼠实验：断奶期成为健康 分水岭

文章中，研究人员培育了造血细胞中缺失ARPC5的小鼠模型，结果观察到令人震惊的现象：

所有缺失ARPC5的小鼠在断奶后都出现了严重的肠道炎症和全身性感染；八周大时，这些小鼠体重过轻，小肠组织严重受损且肠道细菌突破屏障进入血液引发败血症。然而转折点出现在四周龄，这正是小鼠断奶的时间点。

研究者Luiz Vasconcellos表示，断奶前，ARPC5缺陷小鼠完全健康，断奶后，其机体的肠道菌群组成发生剧烈变化同时免疫系统开始崩溃。随后，研究人员做了一个关键实验，即在四周龄这个关键窗口期给ARPC5缺陷小鼠使用，结果令人振奋，疾病被完全阻止了！

机制揭秘：巨噬细胞的 吞噬危机

深入探究发现，问题的核心在于巨噬细胞 这些免疫系统的 清道夫 在ARPC5缺失后出现了严重。研究者表示，ARPC5缺陷的巨噬细胞形态变得细长且失去了正常形状，更重要的是，其虽然还能移动却再也无法有效吞噬和杀死细菌。这就像警察还能巡逻却失去了逮捕罪犯的能力。

研究者表示，肠道细菌趁机突破防线，引发连锁反应：1）巨噬细胞无法清除入侵细菌；2）细菌持续刺激免疫系统；3）巨噬细胞与调节性T细胞的 对话 中断；4）免疫稳态被打破，炎症失控。

修复：骨髓移植带来治愈希望

这项研究的治疗意义同样重大，研究者发现，通过骨髓移植替换缺陷的免疫细胞就能完全逆转炎症症状，这就为ARPC5缺陷患者提供了明确的治疗方向。如今研究人员知道，具有关键结构缺陷的免疫细胞无法以正确方式应对肠道微生物，这就导致了患者的各种问题。值得注意的是，ARPC5有一个 兄弟 ARPC5L。研究发现，缺失ARPC5L并不会引发炎症，这就说明，不同组成的Arp2/3复合体有着截然不同的功能，这一发现为精准提供了重要线索。

虽然ARPC5突变很罕见，但其揭示的机制却有着广泛意义。研究者指出，结构缺陷的巨噬细胞存在于包括炎症性肠病在内的许多其他疾病中，目前他们正在研究ARPC5缺陷的巨噬细胞在身体其他部位，比如肺部的作用等。这项研究如同打开了一扇窗，让我们看到细胞骨架在维持免疫平衡中的核心地位，在微观的细胞世界里，一个蛋白质的微小缺陷足以在宏观世界引发一场健康风暴。

这项研究不仅为罕见免疫缺陷患者带来了希望，更为理解常见炎症性疾病提供了新思路。或许在不久的将来，通过修复细胞骨架来重建免疫平衡将成为治疗多种免疫疾病的新策略。正如Way教授所言，我认为我们只是刚刚触及了细胞骨架在维持免疫系统功能方面重要性的表面；在这个微观世界里或许还有更多秘密等待我们发现。（100yiyao.com）

参考文献：

LUIZ RICARDO C. VNCELLOS,SHAINA CHOR MEI HUANG,ALEJANDRO SUAREZ-BONNET, et al. Branched actin networks mediate macrophage-dependent host-microbiota homeostasis,Science,13 Nov 2025,DOI: 10.1126/science.adr957。