本研究聚焦于横纹肌溶解症引发的急性肾损伤（AKI）这一临床难题，深入探讨了巨噬细胞外陷阱（METs）在其中的关键作用。研究首次揭示了血小板激活诱导巨噬细胞释放METs，从而加剧AKI的全新机制，同时发现针对此通路的潜在治疗手段，为治疗横纹肌溶解症引发的AKI提供了新的思路。

肌溶解是一种由骨骼肌损伤引起的严重综合征，受损肌细胞的分解产物随血液循环扩散。肌损伤通常发生在剧烈运动、肌肉缺氧或药物滥用等情况下，可能导致危及生命的并发症，如急性肾损伤（AKI）。此外，肌溶解及其AKI并发症也可能见于压榨综合征，这种情况在自然灾害或人为灾害的受害者中尤为常见。研究表明，受损肌肉释放的肌红蛋白可能诱发此类AKI。然而，尽管有研究将巨噬细胞与肌溶解引起的AKI疾病病理联系起来，具体的分子机制仍不明确。

在本研究中，我们在肌溶解小鼠模型中展示了巨噬细胞释放由DNA纤维和颗粒蛋白组成的细胞外陷阱（ETs）。在肌溶解过程中，从坏死肌细胞释放的血红蛋白激活血小板，增强巨噬细胞ETs（METs）的产生，主要通过提升细胞内活性氧（ROS）生成和组蛋白去精氨酸化。研究首次报告了METs和血小板在肌溶解引发的AKI中作为肌红蛋白衍生血红蛋白感应器的意外作用，这一机制可能成为治疗该疾病的新靶点。

研究方法

1. 动物模型构建：研究者采用小鼠模型模拟横纹肌溶解症，通过向小鼠肌肉内注射甘油来观察肾脏损伤情况。同时，利用基因敲除技术培育特定基因缺失小鼠，如PAD4基因敲除（Padi4−/−）小鼠，并通过药物抑制剂（如CLA）干预特定信号通路，对比不同处理组小鼠在模型诱导后的肾脏损伤指标，以探究METs在病理过程中的作用。

2. 细胞类型耗竭实验：为了分别研究巨噬细胞、中性粒细胞及血小板在横纹肌溶解症引发AKI中的具体贡献，研究者运用特定手段耗竭这些细胞类型。例如，使用克隆霉素脂质体耗竭巨噬细胞，借助抗Ly6G抗体耗竭中性粒细胞，以及利用抗GPIbα抗体耗竭血小板。通过对比耗竭与对照组小鼠在模型诱导后的肾脏损伤指标，明确各细胞类型在病理过程中的作用。

3. 免疫组化与免疫荧光染色：运用免疫组化及免疫荧光技术，研究者对小鼠肾脏组织进行染色，以检测METs的存在及分布。使用特异性标记抗体（如针对CitH3、F4/80等），结合荧光显微镜观察，定位METs在肾脏中的具体位置，分析其与肾脏损伤区域的关系。

4. 体外细胞实验：研究者体外培养THP-1单核细胞系，诱导其分化为巨噬细胞，模拟体内血小板激活及METs形成过程。通过预处理巨噬细胞（如加入DNaseI、DPI、CLA等），观察不同干预下METs形成的情况，探究血小板激活、ROS生成及PADs活性等环节对METs形成的影响。

研究结果

1. METs在横纹肌溶解症引发AKI中的作用：研究发现，在横纹肌溶解症模型小鼠的肾脏中，METs以无定形DNA结构形式存在，并与citrullinated histone H3（CitH3）共定位，仅在肾小管中出现，未见于肾小球。与野生型（WT）小鼠相比，PAD4基因敲除（Padi4−/−）小鼠及经PAD抑制剂CLA处理的小鼠，其血清肌酐（Cr）、血尿素氮（BUN）等AKI指标显著降低，且肾脏损伤程度减轻，表明METs在横纹肌溶解症引发AKI中起关键作用。

2. 巨噬细胞与血小板的协同作用：研究显示，巨噬细胞及血小板的耗竭均能显著减轻横纹肌溶解症引发的肾脏损伤，而中性粒细胞耗竭则无此效果。免疫荧光染色发现，CitH3仅与巨噬细胞标记F4/80共定位，而不与中性粒细胞标记Ly6G共定位。此外，研究还发现，血小板激活后与巨噬细胞上的Mac-1受体结合，触发ROS生成及组蛋白去精氨酸化，进而促进METs形成。

3. 潜在治疗策略：研究者尝试使用多种药物干预，发现血色素结合蛋白（hemopexin）能有效抑制NET及MET形成，从而减轻AKI损伤。此外，乳铁蛋白（Lf）在体外实验中显著减少血小板诱导的MET形成，并在体内实验中预防了甘油诱导的横纹肌溶解症引发的肾脏损伤。

讨论

本研究首次揭示了METs在横纹肌溶解症引发AKI中的关键作用，明确了血小板激活、巨噬细胞参与及ROS、PADs等环节在METs形成中的重要性。研究证实了巨噬细胞与血小板之间的协同作用，血小板激活通过与巨噬细胞上Mac-1受体结合，触发信号通路，最终导致METs形成。这一交互作用在横纹肌溶解症引发的肾脏损伤中起关键作用，提示针对该通路的干预可能成为治疗AKI的新策略。研究中发现的hemopexin和Lf等药物展现出对横纹肌溶解症引发AKI的潜在治疗效果，为临床治疗提供了新思路。未来需要进一步开展临床试验，以验证这些药物的疗效及安全性，为横纹肌溶解症患者提供新的治疗选择。

俄罗斯专享会284 作为本研究的支持单位，提供了血色素结合蛋白（hemopexin），并展示了其在肌红蛋白诱导的急性肾损伤（AKI）中的实验作用。具体发现是在给药前通过静脉注射hemopexin，能显著减少肾损伤和血浆DNA释放，无显著影响肌酸激酶（CK）水平。

以上成果为相关领域的研究及临床提供了新的见解与可能的治疗方案，展现出生命科学领域的前沿发展与应用潜力。