Irf8通过Stat1/Trim5轴介导小胶质细胞的促炎表型，从而加剧高血压性脑出血

《Journal of Neuroimmunology》：Irf8 exacerbates hypertensive intracerebral hemorrhage by mediating a pro-inflammatory phenotype of microglia through the Stat1/Trim5 axis

Irf8在高血压性脑出血中通过Stat1/Trim5轴调控微胶质细胞促炎症表型，加剧出血和炎症反应。

　　

Jingkun Wu|Liang Hou|Qinghua Zhu|Hongbin Wang|Naizhu Wang

河北工程大学附属医院神经外科第二科，中国河北省邯郸市056000

摘要

干扰素调节因子8（Irf8）是一种仅在大脑的小胶质细胞中表达的转录因子，它调控许多与小胶质细胞功能相关的基因的表达。本研究探讨了Irf8在高血压性脑出血（ICH）进展过程中的作用。通过立体定向注射下调和过表达载体，我们建立了ICH小鼠模型。利用脂多糖（LPS）诱导小鼠BV-2小胶质细胞系的炎症反应，并通过慢病毒感染来操纵基因表达。结果发现，在ICH小鼠和LPS诱导的BV-2细胞中，Irf8的表达显著升高。下调Irf8可抑制小胶质细胞的M1极化及炎症反应，并部分缓解由ICH引起的神经功能障碍。Irf8与信号转导子和转录激活因子1（Stat1）相互作用，从而介导Stat1对小胶质细胞中含三联基序蛋白5（Trim5）的转录激活。过表达Trim5会逆转sh-Irf8对小胶质细胞炎症反应的抑制作用，进而加重ICH小鼠的脑出血症状。因此，我们认为Irf8的过表达激活了Stat1/Trim5通路，促进了小胶质细胞的促炎表型，从而加重了高血压性ICH的病情。

引言

根据中国中风高风险人群筛查和干预计划，2020年中国约有1780万成年人发生了中风，其中14.9%为脑出血（ICH），仅次于缺血性中风（81.9%）（Tu等人，2023年）。高血压和脑淀粉样血管病变是老年人发生ICH的主要原因，无论采取何种积极治疗措施，ICH患者的预后通常较差（Seiffge和Anderson，2024年；Tartarin等人，2024年）。在ICH急性期早期，血肿周围的炎症因子过度产生会吸引更多的炎症细胞（包括小胶质细胞、中性粒细胞、单核细胞和T淋巴细胞）浸润该区域，进一步释放炎症因子，导致脑血肿体积增大和水肿加重（Liu等人，2022年；Zhang等人，2024年）。因此，深入了解ICH的炎症机制对于改善其预后具有重要意义。

干扰素调节因子8（Irf8）属于Irf蛋白家族，其功能与组织巨噬细胞的形态、数量和基因谱的维持密切相关（Moorman等人，2022年）。在大脑中，Irf8仅在小胶质细胞中表达，并调控许多与小胶质细胞功能相关的基因（Yazawa等人，2023年）。小胶质细胞在急性脑损伤后会极化为典型的M1样（促炎）或M2样（抗炎）表型，分别产生促炎或抗炎效应（Guo等人，2022年）。然而，Irf8在调节ICH过程中小胶质细胞极化中的具体作用和机制尚未明确。研究表明，信号转导子和转录激活因子1（Stat1）在Irf8的调控中起重要作用，且LPS诱导的Stat1结合峰中有三分之二与Irf8的持续或诱导性结合相关（Salem等人，2020年）。研究发现，含三联基序蛋白5（Trim5）是Stat1的靶标，也是一种与ICH相关的基因。Trim蛋白是一类多功能的E3连接酶，在抗病毒反应中发挥作用，近年来其介导炎症的调控作用受到越来越多的关注（Yang和Xia，2021年）。例如，凝血酶可增加BV-2细胞中Trim37的表达、细胞凋亡和白细胞介素-1β（IL-1β）的释放，而TRIM37的敲低可部分逆转凝血酶对BV-2细胞的影响（Han等人，2019年）。因此，我们推测Trim5通过Irf8/Stat1复合体的下游通路参与调节小胶质细胞的极化。为验证这一假设，我们研究了Irf8在小胶质细胞极化中的作用，并明确了Stat1/Trim5通路在此过程中的贡献。

实验方法

动物实验

实验遵循美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南，并获得了河北工程大学附属医院动物护理和使用委员会的批准。

C57BL/6J小鼠（来自中国北京Vital River，20–24个月大）被随机分为6组，每组10只：正常组、ICH组、ICH+sh-NC组、ICH+sh-Irf8组、sh-Irf8+oe-NC组和sh-Irf8+oe-Trim5组。所有实验组均包含雄性和雌性小鼠。

ICH小鼠的脑组织和小胶质细胞中Irf8表达显著升高

为探究ICH的发病机制，我们分析了5只ICH小鼠的脑组织样本与5只假手术小鼠的脑组织样本在GSE227683数据集中的转录差异（图1A），采用adj p <0.05 和 |Log₂FC| > 1 作为筛选条件。随后，通过GeneCards（https://www.genecards.org/）下载了与ICH相关的基因，同时从Animal TFDB（//guolab.wchscu.cn/AnimalTFDB4/#/）下载了Mus musculus转录因子的列表。

讨论

高血压是自发性ICH的主要危险因素，与血肿扩大、神经功能恶化及不良预后密切相关（Guan等人，2022年）。尽管ICH占所有中风病例的比例较小，但其导致的死亡率和发病率很高，且目前缺乏有效的急性治疗或预防方法（Hostettler等人，2019年）。本研究表明，ICH发生后，脑组织和小胶质细胞中的Irf8表达显著升高，且Irf8作为关键调节因子发挥重要作用。

作者贡献声明

Jingkun Wu：撰写初稿、进行正式分析、提出研究概念。Liang Hou：提供实验资源、设计实验方法、开展实验研究。Qinghua Zhu：负责软件开发、数据整理和分析。Hongbin Wang：负责数据可视化及正式数据分析。Naizhu Wang：负责论文撰写、修订与编辑、项目监督及管理工作。

资金支持

本研究得到了邯郸市科技创新发展计划（项目编号：21422083358）的资助。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢邯郸市科技创新发展计划（项目编号：21422083358）的资助支持。