中性粒细胞胞外诱捕网增强巨噬细胞对细菌病原体的杀伤，前言咋写

今天，我们一起静下心来，一起学习这篇发表在Science advances.（IF 14.957）的文章以多篇推文的形式，完整地学习该文的前言Introduction、Results、Materials And Methods、Discussion。

中性粒细胞和巨噬细胞对先天免疫反应至关重要，但这些细胞用于对抗细胞外病原体的合作机制尚不清楚。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8442908/ 抗菌肽(AMPs)

这项研究表明，在接触金黄色葡萄球菌后，WT中性粒细胞在4小时后发生自杀性NETosis。然而，金黄色葡萄球菌分泌一种核酸酶，可降解NETs，并在感染期间解除中性粒细胞与巨噬细胞（Mφs）之间的合作。相比之下，A9−/−中性粒细胞对金黄色葡萄球菌的反应在30分钟后会发生与WT相当的自杀性NETosis。这种加速且更强健的NET形成速度超过金黄色葡萄球菌的降解速度，这增强了Mφs对金黄色葡萄球菌的吞噬作用，中性粒细胞特异性AMP转移到Mφs，并增强抗菌活性。因此，NET的形成作为中性粒细胞和Mφs在感染期间协同对抗细菌病原体的管道，这在心脏的免疫生态位内特别重要。

那么我们就先来看看该文的Introduction部分吧：

金黄色葡萄球菌（S. aureus）是一种革兰氏阳性细菌，可引起广泛感染，是细菌性心内膜炎的主要原因，也是血流感染的第二大常见因素。

中性粒细胞和巨噬细胞(Mφs)等专业吞噬细胞具有一系列抗菌过程，对对抗细菌病原体至关重要。在感染过程中，中性粒细胞通过NADPH氧化酶产生活性氧(ROS)或将含有抗菌肽(AMPs)的颗粒融合到吞噬体，来对抗S. aureus的感染。此外，中性粒细胞通过分泌由点缀着AMPs和DNA组成的中性粒细胞胞外诱捕网或陷阱(NETs)来对抗细胞外病原体，这一过程被称为“NETosis”。在接触到S. aureus的5至60分钟内，vital NETosis导致NETs分泌，但膜保持完整，而2至4小时后发生的自杀性NETosis通过终末释放，导致细胞膜破裂NETs。

S. aureus诱导NETosis，但NETs的抗菌活性因环境而异，其中NET形成在肺炎和全身感染期间对宿主有益，但在对抗生物膜方面是有害的。然而，在体外，NETs响应细菌病原体的生物学功能仅在分离时进行评估，中性粒细胞是存在的唯一细胞类型，这不能反映宿主-病原体界面的完整细胞复杂性。

Calprotectin钙网蛋白是由S100A8和S100A9蛋白形成的异源二聚体，在中性粒细胞中富集，约占细胞质蛋白的50%。在炎症过程中，calprotectin螯合来自病原体的过渡金属，并作为一种趋化剂和损伤相关分子模式(DAMP)影响免疫细胞功能。此外，在S100A9-deficient (A9−/−)小鼠中，Calprotectin钙网蛋白缺乏，在肾脏和肝脏中表现出S. aureus负担增加，但在全身感染时，心脏的负担较低，存活率较高。这表明S100A9可能在以器官特异性的方式调节免疫反应方面，具有可选择性。

巨噬细胞(Mφs)对S. aureus的先天免疫应答也至关重要，并在病原体内化后激发其大部分抗菌活性。在吞噬作用后，Mφs产生ROS和活性氮，调动过渡金属，酸化吞噬体以激活水解酶，从而使病原体中毒。尽管有这些抗菌功能，但Mφs在分离时不能有效根除内化S. aureus。

中性粒细胞可以协同增强Mφs的抗菌功能。感染的凋亡中性粒细胞的吞噬作用使Mφs能够从中性粒细胞颗粒中获得功能活跃的髓过氧化物酶（MPO），乳铁蛋白和防御素，从而增强抗菌活性；然而，这种现象仅在细胞内细菌病原体的反应中被观察到。在葡萄球菌感染期间，嗜中性粒细胞和Mφs都有助于脓肿的形成和维持，使这些细胞紧密接近。然而，已经使用分离的免疫细胞或缺乏成熟Mφ的全血评估了涉及金黄色葡萄球菌的大多数宿主-病原体相互作用研究。研究中性粒细胞和Mφs如何合作对抗金黄色葡萄球菌将有助于确定对金黄色葡萄球菌的有效先天免疫应答，并提供可广泛应用于其他细胞外细菌病原体的抗菌策略。

在这里，我们显示A9-/-中性粒细胞响应金黄色葡萄球菌产生更高水平的线粒体超氧化物（O2-），从而导致加速而强大的自杀性NETosis并减弱了原发性脱颗粒。这将细胞内S100A9建立为嗜中性粒细胞功能中的关键分子变阻器。增加的自杀性NETosis在中性粒细胞介导的单独杀死细菌病原体方面没有优势，而是响应于多种系统发育上不同的病原体（包括金黄色葡萄球菌，肺炎链球菌和铜绿假单胞菌）而增强Mφ杀伤。NET形成通过促进它们对细菌的吞噬作用和通过将生物活性中性粒细胞特异性AMP转移至Mφ来增加Mφ的抗菌活性。通过使用A9-/-中性粒细胞作为评估NET相关生物学的工具，这些结果表明NET形成充当中性粒细胞增强Mφs的抗菌活性的导管。此外，具有加速和更强大的自杀性NETosis的嗜中性粒细胞，例如A9-/-，更擅长增加Mφs对多种细菌病原体的抗菌活性。

综上，可以看出立文依据，很值得我们学习和借鉴：1）各个关键点都有涉及，如金黄色葡萄球菌、中性粒细胞及其胞外诱捕网（NET）、NETosis、巨噬细胞、Calprotectin钙网蛋白及其S100A9-deficient (A9−/−)（Calprotectin钙网蛋白缺乏）；2）且作者对中性粒细胞的发挥作用机制，了解地十分透彻；3）还指出之前的研究多基于单种细胞研究，研究细胞之间互作的较少；4）小编觉得，作者很细心观察到一些现象“在S100A9-deficient (A9−/−)小鼠中，Calprotectin钙网蛋白缺乏，在肾脏和肝脏中表现出S. aureus负担增加，但在全身感染时，心脏的负担较低，存活率较高。这表明S100A9可能在以器官特异性的方式调节免疫反应方面，具有可选择性。”