胞葬作用：吞噬细胞为凋亡细胞举办的盛大葬礼

胞葬作用：吞噬细胞为凋亡细胞举办的盛大葬礼

        胞葬作用（Efferocytosis）是指吞噬细胞将程序性死亡的凋亡细胞移除的过程，是凋亡细胞被“埋葬”的过程，因而被称为胞葬。但是整个过程是如何发生的、能否在体内进行可视化追踪仍然是一项巨大的挑战。为了解决这一问题， 美国弗吉尼亚大学Kodi S. Ravichandran研究组以及英国爱丁堡大学Will Wood研究组合作在Science发文题为Live cell tracking of macrophage efferocytosis during Drosophila embryo development in vivo，以活体成像的方式对果蝇胚胎发育过程中巨噬细胞胞葬作用进行了记录，揭示了胞葬作用发挥的全过程。

        为了检测凋亡细胞酸化和吞噬细胞内消化过程，作者们设计了一种红色荧光蛋白pH传感器称为pHlorina。该传感器pHlorina可以在酸化和吞噬细胞消化凋亡细胞的过程中进行可视化追踪。在此基础上，作者们将两种传感器强强联合，生成了CharON系统，可以在果蝇体内对细胞凋亡被胞葬的过程进行追踪。作者们通过引入CharON系统可以显示果蝇胚胎整个中枢神经系统发育过程中细胞凋亡和细胞吞噬的全过程。CharON系统所刻画的胞葬过程，作者们将其分为几个阶段包括细胞凋亡、巨噬细胞招募、靶向结合（Find Me）、内化作用（Eat Me）以及降解过程（Digest Me），而凋亡细胞的酸化降解过程是整个胞葬过程限速步骤。巨噬细胞在整个胞葬过程中保持高度的运动性，在新的凋亡细胞出现或者酸化降解之前，巨噬细胞会连续向凋亡细胞移动并进行吞噬。当巨噬细胞负担过重的时候，酸化过程增加，这表明机体内存在细胞水平的适应性和调节作用。在许多病理过程中，巨噬细胞会具有超高的凋亡细胞负担。作者们通过引入repo突变体发现其会导致巨噬细胞有炎症化受损的趋势，而且在此情况下，巨噬细胞即使能够到达损伤区域也很难吞噬坏死的细胞碎片。

        总的来说，该工作通过构建了能够同时监控细胞凋亡以及酸化降解的CharON系统，以可视化方式对果蝇早期胚胎发育中的胞葬作用进行记录，揭示出了体内环境中细胞凋亡到巨噬细胞招募、酸化处理的全过程，为相关的机制探索以及病理学研究提供了新的工具平台与参考。

参考文献：Raymond MH, Davidson AJ, Shen Y, et al. Live cell tracking of macrophage efferocytosis during Drosophila embryo development in vivo. Science. 2022;375(6585):1182-1187. doi:10.1126/science.abl4430

撰写人：洪运/熊永伟