一、研究背景

放射性皮肤损伤（Radiation-Induced Skin Injury, RISI）是肿瘤放射治疗高发并发症，约 95% 放疗患者可出现不同程度皮损。相较于普通创伤，RISI 病理特点为持续性炎症浸润、微血管广泛损伤、创面迁延难愈，重症可发生皮肤破溃坏死，造成放疗被迫中止；此外该损伤亦是核泄漏、职业放射暴露事件中的重点救治疾病。

巨噬细胞是皮肤创面修复的关键固有免疫细胞，M1 巨噬细胞启动早期炎症反应，M2 亚型介导抗炎及组织重塑，辐射刺激易造成巨噬细胞大量凋亡、极化紊乱，是放射性创面难以愈合的重要诱因，但辐射造成巨噬细胞功能失常的分子机制仍有待阐明。髓系细胞触发受体 2（TREM2）主要表达于巨噬细胞等髓系细胞，已被证实参与炎症调控与组织损伤修复，但其在 RISI 中的表达规律、调控通路及生物学功能尚无系统性研究。

基于上述临床与科研现状，复旦大学附属中山医院亓发芝、南方医科大学东莞市人民医院周军利、陆军军医大学新桥医院张一鸣牵头多中心团队，借助单细胞测序、基因编辑动物模型、细胞移植等技术开展机制探究。研究阐明辐射环境下 TREM2 异常调控机制，证实 ROS–NRF2–ADAM17 通路介导 TREM2 蛋白剪切脱落，进而诱发巨噬细胞凋亡、修复能力下降；回输 TREM2⁺巨噬细胞可抑制局部炎症、加快创面愈合。该成果发表于Research，为 RISI 靶向新药研发与细胞治疗提供理论依据。

二、材料与方法  

2.1 实验动物

SPF级C57BL/6野生型小鼠、TREM2全基因敲除小鼠（Trem2⁻/⁻），6~8周龄，雌雄各半；小鼠背部脱毛后统一剂量局部X线照射构建标准化放射性皮肤损伤动物模型，分为野生对照组、单纯放射组、Trem2敲除放射组、TREM2⁺巨噬细胞移植干预组。  

2.2 细胞分离与体外实验

分离小鼠骨髓源性原代巨噬细胞，分别构建TREM2过表达慢病毒载体、TREM2沉默siRNA，体外电离辐射造模；设置空白对照组、单纯辐照组、TREM2过表达辐照组、TREM2敲低辐照组，检测细胞凋亡率、M1/M2标志物表达、ROS水平、NRF2与ADAM17蛋白表达、ERK通路磷酸化水平。  

2.3 高通量测序分析

取放射损伤第3、7、14天小鼠创面皮肤组织，分离真皮髓系细胞开展单细胞RNA测序；全组织RNA测序分析Trem2与ADAM17表达相关性；CHIP-seq验证NRF2蛋白与ADAM17基因启动子区结合位点。  

2.4 细胞移植干预实验

体外分选纯化TREM2⁺巨噬细胞，于小鼠放射性创面局部真皮层多点注射移植，对照组注射等体积PBS与普通巨噬细胞，连续观察21 d，记录创面愈合率、组织病理切片炎症浸润程度、胶原沉积水平。  

2.5 分子生物学检测

流式细胞术检测巨噬细胞凋亡与极化分型；Western blot检测TREM2、NRF2、ADAM17、p-ERK、BAX、BCL2、活化Caspase-3蛋白表达；免疫组化定位创面组织TREM2⁺巨噬细胞分布与胶原表达。  

三、实验结果  

3.1 放射诱导巨噬细胞TREM2“转录升高、蛋白缺失”双向异常

单细胞测序结果显示，放射性皮肤损伤创面真皮中富集特异性TREM2⁺巨噬细胞亚群，是创面炎症调控网络关键细胞节点；mRNA检测提示辐照后巨噬细胞Trem2基因转录水平显著上调，但细胞膜表面TREM2成熟蛋白表达显著下降，出现mRNA与蛋白表达背离的假性高转录、真性蛋白缺失现象；RNA-seq相关性分析证实Trem2与Adam17基因表达呈显著正相关。  

图1 放射后ROS-NRF2-ADAM17介导的TREM2脱落导致TREM2缺乏影响巨噬细胞极化及放射抵抗

 3.2 ROS-NRF2介导ADAM17上调是TREM2膜蛋白脱落的上游通路

电离辐射诱导细胞内大量活性氧（ROS）累积，ROS可诱导NRF2入核活化；CHIP-seq证实活化NRF2可特异性结合Adam17基因启动子并促进其转录，上调的ADAM17作为膜蛋白酶剪切巨噬细胞膜表面TREM2胞外结构域，造成功能性TREM2脱落失活，阻断下游保护性信号传导，形成ROS-NRF2-ADAM17-TREM2调控轴。  

3.3 TREM2缺失通过抑制ERK通路促进巨噬细胞凋亡、阻滞M2修复极化

TREM2基因敲除小鼠经同等剂量放射后，巨噬细胞凋亡率较野生型显著升高；

机制层面，功能性TREM2可激活ERK1/2信号通路，上调抗凋亡蛋白BCL2、下调促凋亡BAX与活化型Caspase-3，维持线粒体结构完整；TREM2缺失后ERK磷酸化水平下降，线粒体功能受损，Caspase凋亡级联被持续激活；同时TREM2缺失显著抑制巨噬细胞由促炎M1向抗炎修复M2亚型转化，创面局部促炎因子持续高表达。  

3.4 TREM2⁺巨噬细胞局部移植改善放射性创面修复

动物体内干预实验显示，相较于PBS对照组与普通巨噬细胞移植组，局部输注TREM2⁺巨噬细胞可明显降低创面真皮炎症细胞浸润、提升Ⅰ/Ⅲ型胶原沉积速率，缩短创面结痂与上皮化时间，显著提升放射性皮肤创面愈合效率。

图2 TREM2通过影响ERK1/2-BAX/BCL2-Caspase级联反应调控巨噬细胞凋亡及极化，最终导致放射性皮肤损伤愈合延迟

四、讨论

该研究首次完整阐明放射环境下TREM2表达失衡的分子机理，解析ROS-NRF2-ADAM17-TREM2-ERK完整调控轴，解释了临床放射性皮肤损伤巨噬细胞功能受损、创面久不愈合的关键分子原因。放射产生的大量ROS是始动因素，通过转录因子NRF2上调剪切酶ADAM17，消耗细胞膜功能性TREM2，进而阻断ERK抗凋亡信号，造成巨噬细胞凋亡增加、修复型M2极化受阻，最终引发创面慢性炎症迁延不愈。

目前临床RISI治疗以对症保湿、抗炎药膏、生长因子外用为主，缺乏靶向根源的治疗方案。该研究从两方面提供转化思路：一是小分子抑制剂靶向抑制ADAM17酶活性或阻断NRF2-ADAM17转录结合，减少TREM2蛋白剪切脱落，内源提升巨噬细胞TREM2功能；二是体外制备富集TREM2⁺巨噬细胞制剂，局部细胞输注实现创面精准修复，该方案既可用于肿瘤放疗前预防性皮肤防护，也可用于核事故、重度放射性皮肤溃疡的急救修复。

研究仍存在局限性：仅基于小鼠动物模型完成体内验证，后续需开展临床原代人源巨噬细胞体外实验与小样本临床探索，明确靶向TREM2干预在人体放射性皮炎中的安全性与有效性；同时可继续筛选可穿透皮肤、稳定TREM2的小分子外用药物，便于临床转化。  

五、结论

放射应激通过ROS-NRF2-ADAM17通路介导巨噬细胞膜TREM2蛋白异常剪切缺失，TREM2匮乏下调ERK信号通路、诱发巨噬细胞凋亡与M2极化障碍，是放射性皮肤损伤迁延难愈的核心机制；靶向维持TREM2稳定性或局部移植TREM2⁺巨噬细胞能够有效减轻创面炎症、促进组织修复，为放射性皮肤损伤新药研发与细胞临床治疗提供全新实验依据。

六、放射性损伤与创面修复相关因子检测服务哪个公司有？

乐备实（上海优宁维生物科技股份有限公司旗下全资子公司），是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家，自2018年成立以来，乐备实不断寻求突破，公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个，建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。

 
我们可提供从样本运输、储存管理、样本制备、样本检测到检测数据分析的全流程服务。凭借严格的实验室管理流程、标准化实验室操作、原始数据储存体系以及实验项目管理系统，已经为超过3000家客户单位提供服务，年检测样本超过100万，受到了广大客户的信任与支持。