Ravi Ravichandran介绍Chiron/Sharon探针及Belmo/Talmo嵌合受体治疗策略
Ravi Ravichandran介绍Chiron/Sharon双报告探针和Belmo/Talmo嵌合受体，用于实时追踪凋亡细胞清除及增强非专业吞噬细胞。Chiron以caspase激活GFP和pH激活红色Florina区分凋亡与酸化吞噬，Sharon以caspase激活RFP和pH淬灭GFP支持流式分选；果蝇活体成像显示吞噬约1–2 分钟，酸化降解约需17–20 分钟。
圣路易斯华盛顿大学 Ravi Ravichandran 谈机体如何高效清除每秒约百万的凋亡细胞，并展示双报告探针 Chiron/Sharon 实时追踪凋亡清除，以及通过嵌合受体（Belmo/Talmo）增强清道夫受体、在非专业吞噬细胞中改善炎症疾病的策略。。机体每秒约更新百万细胞、每日约 3300 亿，其中 90% 以上经 caspase 依赖性凋亡；凋亡细胞由专业（巨噬/未成熟 DC）与非专业吞噬细胞（上皮、成纤维、内皮、Sertoli、RPE 等）清除，过程总体抗炎。；团队开发双报告探针 Chiron（caspase 激活 GFP + pH 激活红色 Florina）：活细胞绿、被吞噬入酸性吞噬体后绿灭红亮，可实时追踪单个凋亡细胞从出现到消化，并监测一个巨噬细胞连续吞食多具尸体的能力。；果蝇活体成像显示巨噬"先吃后消化"：吞噬约 1–2 分钟，酸化/降解约需 17–20 分钟，故降解是限速步，解释为何能连续吞食且仍自由移动。；第二代表达 Sharon（caspase 激活 RFP + pH 淬灭 GFP）更适合流式分选；"一盘法"保留 find-me 信号，便于在近似原生环境下研究连续凋亡清除。；ELMO 与 Dock180/Crk 形成复合物作为 Rac 的鸟苷酸交换因子促进吞噬杯与抗炎信号；把 BAI1 胞外 PS 结合域与 ELMO 融合构建 Belmo 嵌合受体，过表达显著提升吞噬效率。；组织特异性转基因小鼠中增强非专业吞噬细胞清除能力，可改善 DSS 结肠炎、博来霉素肺损伤、顺铂/缺血再灌注肾损伤等炎症结局（上调 Bip/GRP78 等蛋白稳态基因）；AAV 递送 Talmo（TIM4 胞外域+ELMO）在肾缺血再灌注模型中具治疗潜力。
- 机体每秒约更新百万细胞、每日约 3300 亿，其中 90% 以上经 caspase 依赖性凋亡；凋亡细胞由专业（巨噬/未成熟 DC）与非专业吞噬细胞（上皮、成纤维、内皮、Sertoli、RPE 等）清除，过程总体抗炎。
- 团队开发双报告探针 Chiron（caspase 激活 GFP + pH 激活红色 Florina）：活细胞绿、被吞噬入酸性吞噬体后绿灭红亮，可实时追踪单个凋亡细胞从出现到消化，并监测一个巨噬细胞连续吞食多具尸体的能力。
- 果蝇活体成像显示巨噬"先吃后消化"：吞噬约 1–2 分钟，酸化/降解约需 17–20 分钟，故降解是限速步，解释为何能连续吞食且仍自由移动。
- 第二代表达 Sharon（caspase 激活 RFP + pH 淬灭 GFP）更适合流式分选；"一盘法"保留 find-me 信号，便于在近似原生环境下研究连续凋亡清除。
- ELMO 与 Dock180/Crk 形成复合物作为 Rac 的鸟苷酸交换因子促进吞噬杯与抗炎信号；把 BAI1 胞外 PS 结合域与 ELMO 融合构建 Belmo 嵌合受体，过表达显著提升吞噬效率。
- 组织特异性转基因小鼠中增强非专业吞噬细胞清除能力，可改善 DSS 结肠炎、博来霉素肺损伤、顺铂/缺血再灌注肾损伤等炎症结局（上调 Bip/GRP78 等蛋白稳态基因）；AAV 递送 Talmo（TIM4 胞外域+ELMO）在肾缺血再灌注模型中具治疗潜力。
- 讲者提出"增强非专业吞噬细胞比增强专业吞噬细胞对疾病结局影响更大"为团队模型推论，属待验证的治疗学假设。
凋亡细胞清除（efferocytosis）是维持组织稳态的必需过程，其缺陷被认为参与越来越多的慢性炎症疾病，因此长期被视为潜在治疗靶点 [1]。机制框架多来自线虫遗传学：两条冗余通路中，CED-2/CrkII、CED-5/Dock180、CED-12/ELMO 级联激活 CED-10/Rac，并与 CED-1 受体模块在 Rac 处汇合 [5][3][2]；凋亡细胞暴露的磷脂酰丝氨酸“eat-me”信号则可经桥连分子递呈给吞噬受体 [4]。但识别与摄取机制虽已多有研究，若干关键环节仍未充分理解 [1]；2016 年一篇被引逾四百次的综述也主要在网络整合层面讨论清除系统如何做到快速、高效、高容量[6]，在活体中实时观察单个凋亡细胞的命运并人为干预清除能力，一直缺乏称手工具。
圣路易斯华盛顿大学的 Ravi Ravichandran 在 Global ImmunoTalks 讲座中给出两件工具。问题规模是：机体每秒更新约百万个细胞、每日约 3300 亿，90% 以上经 caspase 依赖性凋亡，由巨噬细胞、未成熟树突状细胞等专业吞噬细胞与上皮、成纤维、内皮、Sertoli、RPE 等非专业吞噬细胞承担，过程总体抗炎。双报告探针 Chiron 组合 caspase 激活的 GFP 与 pH 激活的红色 Florina：活细胞发绿光，被吞入酸性吞噬体后绿灭红亮，可实时追踪单个凋亡细胞从出现到消化、乃至一个巨噬细胞连吞多具“尸体”的全过程。果蝇活体成像由此揭示“先吃后消化”——吞噬仅需约 1–2 分钟，酸化降解却需 17–20 分钟，降解才是限速步骤，这解释了巨噬细胞为何能连续吞食且仍自由移动。第二代 Sharon 改用 caspase 激活 RFP 加 pH 淬灭 GFP，便于流式分选；“一盘法”保留 find-me 信号，可在近似原生环境下研究连续清除。
第二件工具是把识别端与信号端拼装。讲座重申 ELMO 与 Dock180/Crk 形成复合物、作为 Rac 的鸟苷酸交换因子促进吞噬杯形成与抗炎信号；据此将 BAI1 胞外磷脂酰丝氨酸结合域与 ELMO 融合成嵌合受体 Belmo，过表达即显著提升吞噬效率——相当于把线虫时代确立的 Rac 激活模块 [2] 接上人工识别端，而 BAI1–ELMO 相互作用的结构基础[7]以及 BAI1 识别后以 ELMO 依赖方式激活 Rac1 的报道[8]为此提供了旁证。在组织特异性转基因小鼠中增强非专业吞噬细胞的清除能力，可改善 DSS 结肠炎、博来霉素肺损伤及顺铂/缺血再灌注肾损伤等结局，并伴随 Bip/GRP78 等蛋白稳态基因上调；AAV 递送的 Talmo（TIM4 胞外域+ELMO）在肾缺血再灌注模型中亦显示治疗潜力。
需要留意的是，讲者明确将“增强非专业吞噬细胞比增强专业吞噬细胞对疾病结局影响更大”定位为团队模型的推论，属待验证的治疗学假设；现有疗效证据均来自小鼠疾病模型与 AAV 动物实验，向人体疾病转化的可行性，以及蛋白稳态基因上调与保护效应之间的因果关系，仍是有待回答的问题。
- 1.Efferocytosis in health and disease · Nat Rev Immunol 2020
- 2.Two pathways converge at CED-10 to mediate actin rearrangement and corpse removal in C. elegans · Nature 2005
- 3.C. elegans phagocytosis and cell-migration protein CED-5 is similar to human DOCK180 · Nature 1998
- 4.Caenorhabditis elegans transthyretin-like protein TTR-52 mediates recognition of apoptotic cells by the CED-1 phagocyte receptor · Nat Cell Biol 2010
- 5.The engulfment process of programmed cell death in caenorhabditis elegans · Annu Rev Cell Dev Biol 2004
- 6.The Dynamics of Apoptotic Cell Clearance - PubMed - NIH · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov 2026
- 7.Structure of BAI1/ELMO2 complex reveals an action ... · nature.com 2026
- 8.Brain angiogenesis inhibitor 1 (BAI1) is a pattern ... · pnas.org 2026
Chiron与Sharon将凋亡、吞噬和酸化降解分层读出，可区分单次及连续清除过程，为凋亡清除研究提供可复用的实验范式。
来源：专家解读（YouTube） · youtube.com