嗜碱性粒细胞经IL-4/IL-13介导巨噬细胞极化，促进致敏皮肤再上皮化的新机制

《Allergy》：Sensitizer-Induced Basophils Accelerate Skin Re-Epithelialization via IL-4/IL-13-Mediated Macrophage Polarization

本研究发现了一个超越传统认知的现象：在过敏原（如oxazolone, OXA）致敏的皮肤损伤模型中，嗜碱性粒细胞（basophil）会大量浸润伤口，并通过分泌关键的2型细胞因子IL-4和IL-13，驱动巨噬细胞（MΦ）向促修复的M2表型极化，从而加速伤口闭合、血管新生和组织再生。这项研究揭示了嗜碱性粒细胞在炎症与修复中的双重角色，为治疗慢性伤口（特别是在过敏性皮炎等2型炎症背景下）提供了新的潜在靶点。

　　

嗜碱性粒细胞诱导的皮肤再上皮化加速

引言

特应性皮炎（Atopic dermatitis, AD）患者通常面临皮肤屏障受损和剧烈瘙痒的困扰。临床上观察到一个有趣的现象：尽管存在慢性炎症，但由搔抓引起的表皮损伤（如浅表性抓痕）通常能快速愈合，而非形成不愈合的溃疡。这表明，在2型炎症主导的皮肤微环境中，可能保留着促进损伤后有效修复的机制。嗜碱性粒细胞是2型炎症的关键效应细胞，是白细胞介素4（IL-4）和白细胞介素13（IL-13）的早期重要来源，这两种细胞因子在AD发病中起核心作用，但同时也能驱动巨噬细胞向与炎症消退和组织再生相关的替代激活（M2）表型极化。本研究旨在探究在致敏剂诱导的皮肤损伤中，嗜碱性粒细胞是否参与了伤口愈合过程。

结果

1. 嗜碱性粒细胞在损伤后积聚于伤口部位

通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）、流式细胞术和免疫荧光技术，研究团队在致敏剂（oxazolone, OXA）诱导的小鼠皮肤损伤模型中发现，嗜碱性粒细胞在受伤后皮肤中显著富集，并在损伤后第3-6天达到高峰。流式细胞术分析证实，嗜碱性粒细胞在伤口皮肤中的比例和绝对数量均显著增加。免疫荧光染色也显示伤口区域MCPT8⁺的嗜碱性粒细胞增多。这表明嗜碱性粒细胞在皮肤伤口愈合过程中被主动募集和功能激活。

2. 嗜碱性粒细胞积聚与加速的伤口闭合相关

研究采用了耳廓打孔和背部全层皮肤切除两种伤口模型。在应用OXA增强嗜碱性粒细胞局部或全身性募集后，观察到伤口闭合速度显著加快，表现为残留伤口面积更小、愈合动力学更快。组织学分析进一步证实，OXA处理组伤口间隙直径减小，伤口边缘组织再生增强，甚至在愈合组织内促进了毛囊再生。这些发现表明，OXA诱导的嗜碱性粒细胞积聚（无论是局部还是系统性）促进了伤口愈合。

3. 嗜碱性粒细胞是高效伤口愈合的功能性必需细胞

为了阐明嗜碱性粒细胞的功能贡献，研究团队使用了基因敲除（Mcpt8^CT/+R26^DTA/+）和抗体介导（抗FcεRI， MAR-1）的两种嗜碱性粒细胞耗竭策略。在OXA致敏背景下，嗜碱性粒细胞缺陷小鼠表现出显著的耳廓和背部伤口愈合延迟，残留伤口面积更大。组织学评估显示，在嗜碱性粒细胞缺失的情况下，再上皮化延迟，伤口间隙增大。免疫组化分析进一步揭示了血管新生（CD31标记减少）、肌成纤维细胞活化（α-SMA标记减少）和细胞增殖（Ki67⁺细胞减少）的减弱，这些都是有效伤口修复的关键过程。这些结果共同证明，嗜碱性粒细胞对于高效的伤口愈合是不可或缺的。

4. 嗜碱性粒细胞耗竭改变伤口愈合过程中的巨噬细胞极化

为了探索嗜碱性粒细胞促进修复的机制，研究者检测了嗜碱性粒细胞充足与缺陷小鼠伤口皮肤的免疫细胞图谱。流式细胞术分析发现，嗜碱性粒细胞缺陷小鼠伤口中，Ly6C^hi单核细胞和替代激活（M2）巨噬细胞显著减少，而其他关键免疫细胞群（如树突状细胞、中性粒细胞、总单核/巨噬细胞、经典激活M1巨噬细胞、B细胞和T细胞）没有显著差异。转录组分析和免疫荧光染色进一步证实，在缺乏嗜碱性粒细胞的情况下，伤口组织内M1相关基因（如Cd86, Nos2）上调，而M2标记基因（如Cd206, Arg1）下调，M2巨噬细胞（F4/80⁺CD206⁺）减少。这表明嗜碱性粒细胞在伤口愈合过程中通过促进巨噬细胞向促修复的M2表型极化，发挥了关键的免疫调节作用。

5. 嗜碱性粒细胞来源的IL-4和IL-13是伤口愈合的关键调节因子

细胞因子是伤口愈合的关键介质。对伤口组织细胞因子的分析显示，在伤口愈合过程中，Il1b、Il6、Il4和Il13的表达均上调。然而，在嗜碱性粒细胞缺陷小鼠中，只有IL-4和IL-13的mRNA和蛋白水平显著降低，表明伤口微环境中IL-4和IL-13的产生很大程度上依赖于嗜碱性粒细胞的存在。功能验证实验中，将重组IL-4或IL-13局部应用于嗜碱性粒细胞缺陷小鼠的伤口，能够显著加速伤口闭合，恢复组织结构，几乎完全逆转了愈合缺陷。这确定了IL-4和IL-13是嗜碱性粒细胞来源的、促进有效伤口愈合的关键介质。

6. 嗜碱性粒细胞来源的IL-4/IL-13对巨噬细胞极化和组织修复至关重要

为了直接评估嗜碱性粒细胞来源的IL-4和IL-13在调节巨噬细胞极化和促进伤口修复中的功能重要性，研究团队构建了嗜碱性粒细胞特异性Il4/Il13双敲除小鼠（Il4/13^fl/flMcpt8^CT/+）。在OXA处理下，这些细胞因子特异性敲除小鼠表现出与完全嗜碱性粒细胞缺陷小鼠相似的伤口愈合延迟、再上皮化受损和伤口间隙增大。免疫组化分析也显示出血管新生、肌成纤维细胞活化和增殖活性降低的特征。更重要的是，流式细胞术分析揭示，这些小鼠伤口中的CD206⁺M2巨噬细胞（比例和绝对数量）显著减少，而CD86⁺M1巨噬细胞没有变化。这表明嗜碱性粒细胞来源的IL-4/IL-13通过调控巨噬细胞向促修复M2表型极化来促进伤口愈合。细胞通讯（CellChat）分析也显示，OXA处理显著增强了嗜碱性粒细胞与巨噬细胞之间的相互作用。

讨论

本研究发现揭示了嗜碱性粒细胞在皮肤中的一项新功能：在过敏原致敏的2型免疫偏斜的皮肤微环境中，协调损伤后的组织修复。具体而言，嗜碱性粒细胞在致敏皮肤的伤口部位快速积聚，并作为IL-4和IL-13的早期来源，进而促进巨噬细胞向M2样修复状态极化。这一级联反应加速了伤口闭合、增强了血管新生并支持了组织再生。这为理解在2型炎症背景下，慢性屏障功能障碍与浅表皮肤损伤后保留的再上皮化能力之间的看似脱节现象提供了机制框架。

传统上，嗜碱性粒细胞主要被视为过敏性炎症的放大器。本发现极大地扩展了这一功能范畴，将嗜碱性粒细胞定位为2型免疫介导的组织修复的关键调节者。这与免疫学中新兴的“2型修复性炎症”概念相一致，后者在组织损伤背景下可能是有益的。重要的是，本研究表明嗜碱性粒细胞浸润的功能结果是环境依赖性的：在没有损伤时，它们促进瘙痒和炎症；但在组织损伤时，它们迅速切换到促修复程序。这种双重性突显了嗜碱性粒细胞生物学的复杂性。

从转化医学的角度看，嗜碱性粒细胞–IL-4/IL-13–巨噬细胞轴可能代表了一个促进慢性伤口愈合的治疗靶点，这对于以持续炎症和无法进入修复期为特征的糖尿病或静脉性溃疡患者尤其相关。局部给予IL-4或IL-13，或安全调节局部嗜碱性粒细胞功能的策略，可能代表一种新的治疗途径。当然，未来研究需要确定将嗜碱性粒细胞从致病状态切换到修复状态的确切触发因素，以便进行更精准的干预。

结论

本研究在过敏原致敏皮肤中发现了一种此前未被认识的嗜碱性粒细胞促修复功能。这项工作挑战了将嗜碱性粒细胞单纯视为疾病介质的传统观点，并将其重新定位为在2型炎症背景下潜在的有益组织再生介质。利用这一轴心可能为治疗令人衰弱的慢性伤口带来新希望。