STTT (IF=52.7) I 破解 MASLD 炎癥進展密碼：髓系 Mas-PKM2-Spi1 乳酰化軸的致病機制與靶向阻斷！(李婧/楊長青/夏璐—...

2026年5月19日，同濟大學醫學院附屬同濟醫院李婧、楊長青、夏璐團隊聯合海軍軍醫大學東方肝膽外科醫院、陸軍軍醫大學新橋醫院、江南大學附屬中心醫院等，在Signal Transduction and Targeted Therapy（中科院醫學1區，JCR Q1，期刊官網顯示2024年IF=52.7）在線發表題為“Myeloid Mas drives pyruvate kinase M2-mediated Spi1 lactylation to fuel inflammatory senescence in MASLD”的研究論文。該文于2026年3月19日接收，2026年5月19日正式發表。

代謝功能障礙相關脂肪性肝病（MASLD）已成為全球最常見的慢性肝病之一，其疾病進展并不只是簡單的“脂肪堆積”，更與肝臟內長期存在的低度炎癥、免疫細胞異常激活和代謝重編程密切相關。然而，髓系細胞如何通過代謝改變推動 MASLD 從單純脂肪變走向炎癥和損傷，仍是該領域的重要問題。本文將研究焦點放在髓系細胞表達的 G 蛋白偶聯受體 Mas 上，提出 Mas 是連接免疫代謝、糖酵解重編程和炎癥性衰老的關鍵“代謝開關”。文章摘要顯示，Mas 在 MASLD 患者和飲食誘導小鼠模型的肝臟髓系細胞中明顯升高，而髓系特異性 Mas1 缺失可抑制糖酵解重編程和炎癥性衰老，從而減輕 MASLD 病理改變。

研究首先發現，MASLD 患者肝組織中 MAS1/Mas 表達升高，并且主要富集于 CD68? 巨噬細胞和單核細胞群體；其表達水平還與 ALT、AST、TG、HOMA-IR、NAS 評分以及 TNFA、IL1B 等炎癥相關指標呈正相關。這說明 Mas 并非只是一個伴隨性分子變化，而是與 MASLD 嚴重程度密切相關。進一步在小鼠模型中，研究者構建了髓系特異性 Mas1 敲除小鼠，發現敲除 Mas1 后，高脂飲食誘導的肝臟脂質沉積、血清 ALT/AST 升高、炎癥因子釋放以及 Ly6C^high 炎癥性巨噬細胞擴增均明顯減輕，提示髓系 Mas 在 MASLD 炎癥放大過程中具有實質性致病作用。

機制上，本文最核心的發現是提出了一條 Mas-PKM2-Spi1 乳酰化軸。研究顯示，Mas 可直接與糖酵解關鍵酶 PKM2 相互作用，促進 PKM2 核轉位，增強糖酵解通量和乳酸生成。乳酸進一步誘導轉錄因子 Spi1 在 K208 位點發生乳酰化，使 Spi1 更容易進入細胞核并結合 SASP 相關基因啟動子，最終激活 IL-6、TNF-α、CCL2、MMP9 等衰老相關分泌表型基因的表達。換句話說，Mas 不是單純影響炎癥因子表達，而是通過“糖酵解增強—乳酸積累—Spi1乳酰化—SASP轉錄激活”這一完整鏈條，把巨噬細胞推向一種持續促炎、促衰老的狀態。

單細胞測序進一步把這一機制定位到一個關鍵細胞群：FN1?CCR2? 單核細胞前體。該群體具有較強糖酵解活性和炎癥分化潛能，位于單核細胞向巨噬細胞分化的上游階段。髓系 Mas1 缺失后，這一群體的糖酵解活性、炎癥分化和與巨噬細胞之間的通訊均受到抑制。由此，文章不僅解釋了“巨噬細胞為什么會持續促炎”，還進一步指出這種促炎巨噬細胞可能來源于一類被 Mas 驅動的致病性單核細胞前體。

更具轉化意義的是，研究者通過虛擬篩選發現 茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯（TFDG） 可作為 Mas 靶向化合物，破壞 Mas-PKM2 相互作用。為了提高肝臟巨噬細胞靶向遞送效率，作者進一步構建了巨噬細胞膜包裹納米顆粒 MM@NP-TFDG。該納米系統能夠更精準地將 TFDG 遞送至肝臟巨噬細胞，抑制 Mas-PKM2-Spi1 軸，降低肝臟脂肪變、炎癥因子、乳酸水平和衰老標志物表達，并且未觀察到明顯器官毒性。文章的工作模型也明確指出，MM@NP-TFDG 通過靶向肝臟巨噬細胞中的 Mas-PKM2 相互作用，阻斷 Spi1 乳酰化和 SASP 轉錄，從而改善 MASLD 病理。

總體來看，這項研究的亮點在于，它把 MASLD 的炎癥進展機制從傳統的脂質代謝紊亂，推進到 “髓系免疫代謝重編程—蛋白乳酰化—炎癥性衰老” 這一更精細的分子層面。Mas-PKM2-Spi1 軸不僅解釋了髓系細胞如何通過糖酵解和乳酸信號持續放大炎癥，也為 MASLD 靶向治療提供了新的藥物切入點。尤其是 MM@NP-TFDG 的設計，將基礎機制研究與靶向遞送治療連接起來，為未來開發針對 MASLD 免疫代謝異常的精準干預策略提供了重要參考。

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【摘要】

代謝功能障礙相關脂肪性肝病（MASLD）的發生發展受到持續未解除炎癥的驅動，但免疫代謝如何連接疾病進展的精確機制仍不清楚。本文發現，髓系細胞表達的 Mas 這一 G 蛋白偶聯受體，是 MASLD 中一個關鍵的代謝檢查點。MASLD 患者和飲食誘導小鼠模型的肝臟髓系細胞中，Mas 表達均升高。髓系特異性 Mas1 缺失可通過抑制糖酵解重編程和炎癥性衰老減輕 MASLD。單細胞 RNA 測序分析顯示，這種缺失尤其削弱了 FN1?CCR2? 單核細胞前體的糖酵解通量及其后續的致病性分化。機制上，Mas 與糖酵解酶 PKM2 相互作用，增強乳酸生成，進而促進轉錄因子 Spi1 在第 208 位賴氨酸發生乳酰化。Spi1-K208 乳酰化促進其核定位，并激活衰老相關分泌表型（SASP）基因的轉錄。髓系特異性 Pkm2 敲除可模擬 Mas1 缺失的保護效應，而 PKM2 過表達則能夠挽救 Mas 缺失導致的代謝和轉錄缺陷。虛擬篩選發現茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯（TFDG）可作為 Mas 抑制劑，破壞 Mas-PKM2 相互作用。巨噬細胞膜包裹納米顆粒（MM@NP-TFDG）能夠將 TFDG 特異性遞送至肝臟巨噬細胞，抑制 Mas-PKM2-Spi1 乳酰化軸，并在體內改善 MASLD 病理改變。本文揭示了一條新的 Mas-PKM2-Spi1 乳酰化軸，該軸協調 MASLD 中的糖酵解重編程、單核細胞前體分化以及巨噬細胞驅動的炎癥，為 MASLD 治療提供了一種靶向納米治療策略。

01

研究背景及科學問題

代謝功能障礙相關脂肪性肝病（MASLD）涵蓋一系列肝臟疾病，從單純性肝脂肪變到進展性脂肪性肝炎，并可能進一步發展為肝纖維化、肝硬化和肝細胞癌。MASLD 影響全球超過三分之一的成年人，患病率持續上升，并與胰島素抵抗、肥胖、腸道菌群失調和遺傳易感性密切相關。盡管其全球疾病負擔沉重，目前有效的藥物干預仍然有限。越來越多證據表明，由髓系細胞持續驅動的炎癥實質性參與 MASLD 進展，因此這一軸線可能成為治療開發的重要方向。

原癌基因 Mas1 編碼 Mas，這是一種 G 蛋白偶聯受體（GPCR），其特性使其適合作為藥物干預靶點。Mas 在人和小鼠組織中廣泛表達，并在髓系單核細胞中相對豐富。大量實驗研究，包括既往研究數據，提示 Mas 可通過影響代謝和炎癥信號通路調節肝臟病理生理過程。因此，Mas 很可能參與 MASLD 的進展。然而，目前針對 Mas 在 MASLD 中功能的研究仍然有限，髓系特異性 Mas 的作用尚未得到系統闡明。

MASLD 的一個典型特征是葡萄糖代謝失調，表現為類似 Warburg 效應的代謝轉變：即使氧氣供應充足，葡萄糖也優先被轉化為乳酸，這與惡性腫瘤中的代謝模式相似。糖酵解由一系列受到嚴格調控的酶促步驟構成，包括 GLUT1 介導的葡萄糖攝取、己糖激酶 2（HK2）介導的磷酸化、磷酸果糖激酶 PFKFB3 參與的轉化、丙酮酸激酶（PK）生成丙酮酸，以及乳酸脫氫酶 A（LDHA）將丙酮酸還原為乳酸。在 PK 同工酶中，PKM2 在代謝重編程中處于核心位置。新近研究提示，PKM2 是調控巨噬細胞代謝可塑性的關鍵因子，從而塑造其功能表型并影響 MASLD 進展。肝臟乳酸積累是 MASLD 的一個典型代謝改變，并與疾病嚴重程度呈正相關。乳酸不僅是代謝終產物，還可促進蛋白乳酰化；蛋白乳酰化是一種新近發現的翻譯后修飾，可調節基因轉錄、免疫細胞行為以及脂質代謝通路。例如，脂肪酸合成酶（FASN）的乳酰化會降低其酶活性，導致脂質沉積并加重 MASLD。綜合來看，髓系 Mas 可能參與調控巨噬細胞代謝適應，包括糖酵解通量和乳酰化動態變化，從而塑造 MASLD 中的炎癥微環境并推動疾病進展。

細胞衰老是指細胞在基因組損傷或代謝失衡等應激因素誘導下發生的不可逆增殖停滯，它在慢性肝病發病機制中具有重要作用。衰老細胞仍保持代謝活性，并表現出 p16、p53、p21 以及 DNA 損傷標志物 γ-H2AX 表達升高。衰老的一個重要特征是衰老相關分泌表型（SASP），表現為釋放促炎細胞因子（如 IL-6、IL-1β）、趨化因子（如 CCL2）、基質金屬蛋白酶（如 MMP-9）以及促進組織重塑和持續炎癥的生長因子。SASP 的誘導主要由應激反應性轉錄因子介導，包括 C/EBPβ 和 JUNB。這一現象與炎癥性衰老密切相關，后者是一種持續低度炎癥狀態，并參與多種年齡相關疾病。已有研究將 MASLD 與炎癥性衰老聯系起來，其中肝臟 Th17 細胞中 PKM2 驅動的糖酵解重編程可增強細胞因子輸出并加速炎癥性老化。然而，巨噬細胞炎癥性衰老對 MASLD 進展的貢獻仍未得到充分界定。本文假設，巨噬細胞衰老是髓系 Mas 影響 MASLD 進展的關鍵機制。

在本研究中，作者在人類樣本中觀察到髓系 Mas 表達與 MASLD 嚴重程度呈正相關。通過構建髓系特異性 Mas1 敲除小鼠，并結合單細胞測序以及體內外互補實驗，研究表明髓系 Mas 在 MASLD 進展過程中與 PKM2 相互作用。這一相互作用促進單核細胞中的糖酵解通量，導致乳酸生成增加，并進一步引發轉錄因子 Spi1 的乳酰化，從而增強 SASP 相關轉錄活性。髓系特異性 Mas1 缺失可阻斷這些代謝和轉錄改變，并改善小鼠 MASLD 模型中的疾病表現。因此，髓系 Mas 被確定為 MASLD 的一個可行治療靶點。

02

重要發現及亮點

Mas 在 MASLD 進展過程中于髓系細胞中上調

對人肝組織切片和公開轉錄組數據集的分析顯示，與健康對照相比，MASLD 患者中 MAS1 表達升高。免疫組化分析證實，MASLD 肝組織中 Mas 蛋白豐度增加；多重免疫組化染色進一步顯示，Mas 優先富集于髓系細胞群體，尤其是 CD68?CD14? 巨噬細胞和 CD16?CD68?CD14? 單核細胞。在 GSE89632 隊列中，MAS1 mRNA 表達與血清 ALT、AST、TG、葡萄糖、HOMA-IR 以及 NAS 評分呈正相關。與此一致，對 GSE135251 的分析顯示，MAS1 表達與 NAS 評分以及肝臟 TNFA、IL1B、SCD 和 FABP1 水平顯著相關，支持 Mas 表達與疾病嚴重程度之間存在聯系。單細胞 RNA 測序顯示，MAS1 在肝細胞、膽管細胞、內皮細胞和髓系細胞中均有表達，其中 MASLD 肝臟髓系細胞中的上調最為明顯。相應地，對公開數據集的轉錄組分析顯示，與對照組相比，高脂飲食喂養小鼠的肝臟 Mas1 顯著上調。在高脂飲食小鼠中，肝臟 Mas1 mRNA 和蛋白水平約為普通飼料組的兩倍，多重免疫組化顯示這種升高主要定位于髓系單核細胞。與體內觀察一致，LPS/PA 刺激的骨髓來源巨噬細胞在體外也表現出 Mas mRNA 和蛋白表達升高。總體而言，這些數據表明，Mas 在 MASLD 過程中選擇性地在髓系細胞中上調，并與疾病嚴重程度密切相關。

圖1 Mas 在 MASLD 進展過程中于髓系細胞中上調。a 人 MASLD 肝組織切片隊列（每組 n = 5）和公共數據集示意圖。b 人 MASLD 肝臟與對照肝臟中 G 蛋白偶聯受體相關基因表達熱圖（GEO 數據集）。c 人肝組織切片中 Mas 的免疫組化染色（4×、10×、20×，比例尺 = 200 μm）及 Mas 陽性面積定量分析。d–g GSE89632 數據集中 MAS1 mRNA 水平與血清 ALT、AST、TG 和 HOMA-IR 的相關性。h–k GSE135251 數據集中 MAS1 mRNA 與 NAS 評分以及肝臟 TNFA、IL1B 和 SCD 表達的相關性。l 嶺線圖顯示對照和 MASLD 樣本中主要肝臟細胞類型的 MAS1 表達。m、n 普通飼料或高脂飲食小鼠肝臟 Mas1 mRNA 和 Mas 蛋白水平（每組 n = 5）。o 普通飼料和高脂飲食小鼠肝組織切片中 Mas 與中性粒細胞標志物 Ly6G、單核細胞標志物 CCR2、內皮細胞標志物 CD31 以及肝細胞標志物 HNF4α 的多重免疫組化染色（比例尺 = 20 μm）。數據以均值 ± 標準差表示（非配對 Student t 檢驗，**P < 0.01）。

髓系特異性 Mas1 缺失可保護小鼠免受飲食誘導的 MASLD

為明確髓系 Mas 對 MASLD 的作用，研究構建并驗證了髓系限制性 Mas1 敲除小鼠（LysMcreMas1f/f）。在普通飼料條件下，Mas1 缺失并未顯著改變血清 ALT、AST、TG、TC 或 NEFA；但在高脂飲食誘導后，這些指標的升高明顯減輕。與這些結果一致，高脂飲食喂養的 LysMcreMas1f/f 小鼠肝臟 TG、TC 和 NEFA 水平均顯著降低。與 Mas1f/f 高脂飲食對照組相比，高脂飲食喂養的 LysMcreMas1f/f 小鼠體重更低，肝重/體重比下降，肝臟脂質積累減少，組織學脂肪變減輕，同時皮下脂肪和內臟脂肪量也降低。在分子水平上，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠肝臟中脂質生成相關基因（Fasn、Scd1）下調，脂肪酸氧化相關基因（Cpt1a、Ppara）上調，同時 FABP1 降低，提示脂質代謝向增強分解方向轉變。

與此同時，髓系 Mas1 缺失減輕了全身和肝臟炎癥反應。與 Mas1f/f 高脂飲食對照組相比，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠循環促炎細胞因子水平顯著下降，其中 IL-6 約下降 45%，IL-1β 約下降 25%，TNF-α 約下降 50%；這些變化與肝臟中相應炎癥介質 mRNA 表達降低一致。

作為一種在疾病背景下進行高分辨率細胞譜系分析的無偏方法，研究進一步采用單細胞 RNA 測序。分析顯示，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠肝臟中的單核吞噬細胞（MPs）明顯減少。從 LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠分離的 MPs 中，Il6、Il1b、Tnfa、Fasn 和 Scd1 表達降低，而 Ppara 表達升高。對高脂飲食小鼠 MPs 的基因本體（GO）富集分析顯示，細胞因子活性、免疫反應和單核細胞分化相關通路顯著富集。與這些轉錄組改變一致，流式細胞術分析顯示，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠肝臟 Ly6Chigh 髓系巨噬細胞同步減少，并進一步由 F4/80 和 CD11b 免疫熒光染色證實。

為了區分肝臟內在效應和繼發性全身代謝影響，研究采用了缺蛋氨酸和膽堿飲食（MCD）模型，該模型可在不依賴肥胖的情況下誘導脂肪變。接受 MCD 飲食的 LysMcreMas1f/f 小鼠同樣表現出肝臟脂質積累和炎癥減少，并且脂質代謝相關基因表達出現有利調節。此外，來自 Mas1 缺失 BMDMs 的條件培養基可減少肝細胞脂質沉積，并重現體內觀察到的轉錄變化。對髓系細胞亞群的分析確認，靶向細胞群中 Mas1 缺失效率較高，其中單核細胞—巨噬細胞譜系中的降低最為明顯。因此，髓系 Mas 缺失可通過細胞自主機制和旁分泌機制限制肝臟脂質積累、炎癥信號和致病性巨噬細胞擴增，從而減輕 MASLD。

圖2 髓系特異性 Mas1 缺失可保護小鼠免受飲食誘導的 MASLD。a LysMcreMas1f/f 小鼠構建示意圖及 BMDMs 中 Mas1 消融驗證。b–g Mas1f/f 和 LysMcreMas1f/f 小鼠接受普通飼料或高脂飲食 16 周（每組 n = 5）。b、c 血清 ALT 和 AST 水平。d 肝組織 H&E 和 Oil Red O 染色代表圖（20×，比例尺 = 50 μm，左圖）及脂肪變面積定量分析。e 小鼠及其肝臟代表照片（比例尺 = 1 cm）。f 代表性免疫印跡及定量分析。g 血清 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 濃度。h–k 高脂飲食 Mas1f/f 和 LysMcreMas1f/f 小鼠肝臟單細胞 RNA 測序（每組 n = 1）。h 主要肝內細胞類型的 UMAP 可視化。i 不同基因型間的細胞組成。j 點圖顯示 MPs 中 Il6、Il1b、Tnfa、Ppara、Scd1 和 Fasn 的表達。k MPs 的 GO 生物過程富集分析。l 肝臟 CD11bhighF4/80interLy6Chigh 炎癥性巨噬細胞的代表性流式圖。m 肝組織切片中 F4/80 和 CD11b 的代表性免疫熒光染色（20×，比例尺 = 50 μm）。數據以均值 ± 標準差表示（非配對 Student t 檢驗，**P < 0.01；ns 表示無顯著差異）。

髓系 Mas1 缺失限制 MASLD 中單核細胞—巨噬細胞的糖酵解重編程和炎癥性衰老

對高脂飲食小鼠 MPs 的單細胞 RNA 測序分析顯示，其代謝活性升高，表現為糖酵解通路顯著富集。基因集富集分析（GSEA）顯示，與對照相比，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠 MPs 中糖酵解、細胞衰老以及 SASP 相關基因特征明顯受到抑制。與這些觀察一致，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠 MPs 中關鍵糖酵解調節因子（HK2、PFKFB3、PKM2、GLUT1、LDHA）在轉錄水平下降，肝組織中這些分子的蛋白水平也降低。免疫熒光共染進一步證實，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠中糖酵解活躍的單核細胞—巨噬細胞數量減少，并伴隨血清乳酸濃度約下降 60%、肝臟乳酸濃度約下降 70%。敲除小鼠肝臟中衰老標志物 p53、p21 和 p16 的表達接近下降 50%。透射電鏡和 SA-β-gal 染色顯示，衰老巨噬細胞比例降低；單細胞 RNA 測序也證實，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠 MPs 中 p21、p16 及 SASP 相關基因下調。

體外實驗中，來自 LysMcreMas1f/f 小鼠的 BMDMs 經 LPS/PA 刺激后，表型從 Ly6Chi 向 Ly6Clo 群體轉變；PKM2? 和 γ-H2AX? 衰老細胞數量減少，SA-β-gal 染色減弱，乳酸分泌降低。代謝通量分析進一步顯示，Mas1 缺失 BMDMs 的糖酵解能力下降，表現為 ECAR 降低。然而，OCR 的同步下降受到阻滯。總體而言，這些數據表明，髓系 Mas 缺失可通過限制單核細胞—巨噬細胞的糖酵解重編程和炎癥性衰老來緩解 MASLD。

圖3 髓系 Mas1 缺失限制 MASLD 中單核細胞—巨噬細胞的糖酵解重編程和炎癥性衰老。a–c 高脂飲食 LysMcreMas1f/f 和 Mas1f/f 小鼠肝臟單細胞 RNA 測序分析（每組 n = 1）。a 主要肝臟細胞類型中代謝通路活性評分熱圖。“Value” 表示各細胞類型經縮放處理后的代謝通路活性評分，該評分基于單細胞 RNA 測序數據，使用 VISION 算法計算，并按細胞群取平均值。b、c MPs 中糖酵解相關基因集和細胞衰老相關基因集的 GSEA 分析。d–g Mas1f/f 和 LysMcreMas1f/f 小鼠接受普通飼料或高脂飲食 16 周（每組 n = 5）。d 肝裂解液中糖酵解相關標志物免疫印跡及定量分析。e 肝組織切片中 PFKFB3、PKM2 和 CD68 的免疫熒光染色（比例尺 = 20 μm）及定量分析；陽性細胞百分比指 PFKFB3?CD68?/CD68? 細胞或 PKM2?CD68?/CD68? 細胞。f 血清和肝臟乳酸濃度。g 肝裂解液中衰老相關標志物免疫印跡及定量分析。h 肝組織切片中代表性 SA-β-gal 染色（左，比例尺 = 20 μm）及定量分析（右）。i MPs 中衰老標志物 Cdkn1a 和 Cdkn2a 的單細胞 RNA 測序表達。j–m Mas1f/f 和 LysMcreMas1f/f 小鼠來源 BMDMs 在體外經 LPS/PA 刺激（n = 3 個生物學獨立實驗）。j BMDMs 中 Ly6C 表達的代表性流式圖。k BMDMs 中 PKM2 和 γ-H2AX 免疫熒光染色（左，比例尺 = 20 μm）及陽性細胞定量分析（右）。l 反映 BMDMs 糖酵解通量的 ECAR 曲線。m 反映 BMDMs 線粒體呼吸的 OCR 曲線。數據以均值 ± 標準差表示（非配對 Student t 檢驗、單因素方差分析，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。

髓系 Mas 協調 FN1?CCR2? 單核細胞的時空代謝重編程

單細胞 RNA 測序分析顯示，LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠肝臟中“經典單核細胞”群體選擇性減少，而該群體高度富集糖酵解通路。基于 Fn1 高表達，研究將該群體命名為 Monocytes-Fn1；這一群體不同于表達 Ace 的非經典單核細胞亞群 Monocytes-Ace。Monocytes-Fn1 細胞顯著富集糖酵解及其他代謝程序。與已發表的人 MASLD 單細胞圖譜整合分析后，研究確認存在一種保守的單核細胞群體，該群體共同表達 FN1 和糖酵解相關基因，支持該細胞簇的轉化相關性。Mas1 mRNA 在對照小鼠 Monocytes-Fn1 中豐富表達，并在 LysMcreMas1f/f 組中被有效刪除。擬時序軌跡分析顯示，Monocytes-Fn1 位于早期分化階段，并與成熟髓系巨噬細胞緊密相關。使用 Slingshot 和 CytoTRACE 得到的結果一致，均顯示 Monocytes-Fn1 具有較高分化潛能評分，并位于單核細胞向巨噬細胞連續分化過程的上游位置。因此，這些數據表明，在 MASLD 中，Mas 調控致病性 FN1?CCR2? 單核細胞前體群體的分化軌跡、代謝激活和炎癥程序。

對 Monocytes-Fn1 細胞簇的通路富集分析顯示，單核細胞分化、細胞因子和趨化因子信號、TNF 信號以及細胞衰老相關程序強烈激活。在 LysMcreMas1f/f 高脂飲食小鼠中，巨噬細胞亞群的糖酵解和 SASP 相關基因表達下降，GO 分析顯示炎癥、衰老和糖酵解通路均被削弱。CellChat 分析提示，Monocytes-Fn1 與巨噬細胞之間存在強相互作用網絡，而髓系 Mas1 缺失后這種相互作用明顯減弱。功能上，FN1 誘導的 β1 整合素和 FAK 磷酸化在 Mas1 缺失 BMDMs 中顯著降低，支持 Mas 在放大 FN1–整合素信號中的作用。高脂飲食肝組織切片的多重免疫熒光顯示，LysMcreMas1f/f 小鼠中糖酵解活躍（PKM2?）和衰老（γ-H2AX?）的 FN1?CCR2? 單核細胞及巨噬細胞顯著減少，且常可觀察到單核細胞與巨噬細胞相鄰分布。這些改變僅限于高脂飲食條件，普通飼料喂養的不同基因型小鼠染色模式很少且相近。相互作用分析進一步提示，髓系亞群，尤其是 Monocytes-Fn1 和巨噬細胞，與肝細胞之間存在通訊；肝細胞對 FN1 介導信號的反應可被檢測到，但程度較輕。因此，這些觀察表明，髓系 Mas 通過增強 FN1–整合素信號，驅動 FN1? 單核細胞前體的代謝重編程、炎癥性分化和細胞間通訊，從而加速 MASLD 中巨噬細胞相關炎癥和衰老。

圖4 髓系 Mas 協調 FN1?CCR2? 單核細胞的時空代謝重編程。a–g 高脂飲食 Mas1f/f 和 LysMcreMas1f/f 小鼠肝臟單細胞 RNA 測序分析（每組 n = 1）。a MPs 的 UMAP 可視化。b 小提琴圖顯示 MP 細胞簇中標志基因的表達。c MP 細胞簇的擬時序軌跡分析。d Monocytes-Fn1 細胞簇的 GO 生物過程富集分析。e–g MPs 的 CellChat 分析，分別以相互作用網絡、弦圖和熱圖形式展示。h、i 肝臟 FN1?CCR2? 單核細胞和 F4/80? 巨噬細胞中 PKM2 和 γ-H2AX 的代表性免疫熒光染色（左，比例尺 = 20 μm）及定量分析（右）（每組 n = 5）。數據以均值 ± 標準差表示（非配對 Student t 檢驗，**P < 0.01）。

髓系 Mas 與 PKM2 相互作用并增強炎癥性衰老

BMDMs 的 LC-MS/MS 分析鑒定出 PKM2 是 Mas 的直接相互作用蛋白。結構建模預測，Mas（ASN314、HIS142、GLU312、ARG62、LYS145、HIS146、GLN147）與 PKM2（ARG278、ILE404、GLU282、GLU285、SER406）之間形成 9 個氫鍵，計算得到的結合能為 -64.7 ± 8.2 kJ/mol。共免疫沉淀實驗驗證了 LPS/PA 處理的 BMDMs 中存在刺激依賴性的 Mas–PKM2 相互作用；從高脂飲食小鼠分離的肝臟髓系細胞中也觀察到這一現象。免疫熒光分析顯示，Mas 與 PKM2 在質膜和細胞質中共定位。核—胞質分離進一步顯示，LPS/PA 刺激促進對照組（Mas1f/f）BMDMs 中 PKM2 核積累，而這種反應在高脂飲食 LysMcreMas1f/f 小鼠肝臟髓系細胞中顯著減弱。GST pull-down 實驗證實了二者的直接結合。使用 PKM2 截短突變體進行結構域定位發現，A1 和 A2 結構域是 Mas 相互作用所必需的；這些界面位點的點突變會破壞復合物形成，消除 Mas 對 PK 活性的依賴性調控，并損害 PKM2 核轉位。

為判斷 Mas–PKM2 相互作用是否參與炎癥性衰老，研究在 Mas1 缺失 BMDMs 中過表達 PKM2（PKM2OE），隨后給予 LPS/PA 處理。PKM2 過表達恢復了 PKM2 的核定位，使糖酵解通量、ATP 生成和乳酸釋放恢復正常，并逆轉了 LysMcreMas1f/f 細胞中 DNA 損傷（γ-H2AX）和細胞衰老（SA-β-gal）降低的現象。細胞周期分析顯示，PKM2 過表達促進 G1 期阻滯。與此同時，髓系特異性 Pkm2 敲除小鼠（LysMcrePkm2f/f）在高脂飲食挑戰下重現了 Mas1 缺失小鼠中觀察到的保護性代謝和炎癥表型。因此，這些結果表明，Mas 直接結合 PKM2 的 A1/A2 結構域，增強 PKM2 核轉位，從而增加糖酵解通量和巨噬細胞炎癥性衰老；這一機制是 MASLD 進展的重要組成部分。

圖5 髓系 Mas 與 PKM2 相互作用并增強炎癥性衰老。a 基于 LC-MS/MS 鑒定 BMDMs 中 Mas 結合蛋白的示意圖。b 質譜鑒定的 PKM2 肽段序列。c Mas-PKM2 復合物預測結構模型（左）及相互作用殘基和氫鍵（右）。d 內源性 Mas 與 PKM2 的共免疫沉淀。e Mas-PKM2 結合能的分子動力學模擬。f 共聚焦成像顯示 BMDMs 中 Mas 與 PKM2 共定位（比例尺 = 20 μm）。g 使用 GST 標記 PKM2 和 His 標記 Mas 進行 GST pull-down 實驗；圖中顯示免疫印跡和考馬斯亮藍染色。h PKM2 缺失突變體的結構域構成及估計分子量。i HA-Mas 與全長（FL）或突變 PKM2-Flag 的共免疫沉淀（上）及 PKM2-Flag 構建體表達水平（下）。j 轉染指定 PKM2 構建體的細胞中 PK 活性。k 肝臟髓系細胞中胞質和核內 PKM2 的免疫印跡及定量分析（n = 5 個生物學獨立實驗）。數據以均值 ± 標準差表示（單因素方差分析，*P < 0.05，**P < 0.01；ns 表示無顯著差異）。

髓系 Mas-PKM2 復合物驅動 Spi1 在 K208 位點乳酰化并激活 SASP 轉錄

鑒于代謝副產物能夠直接修飾蛋白質并調節細胞功能，同時增強的糖酵解通量、乳酸過量生成與蛋白乳酰化在轉錄調控中的關系已被證實，研究推測乳酸驅動的翻譯后修飾可能對 MASLD 具有重要貢獻。對 MASLD 患者血清進行非靶向代謝組分析發現，糖酵解相關代謝物顯著富集，包括 L-乳酸。在小鼠模型中，糖酵解性 Monocytes-Fn1 亞群表現出較高的乳酸脫氫酶活性；而髓系 Mas1 缺失使 BMDMs 中全局蛋白乳酰化明顯降低。對高脂飲食小鼠 MPs 的差異表達分析顯示，LysMcreMas1f/f 組中 Spi1 表達顯著降低，其中 Monocytes-Fn1 細胞簇中的下降最為明顯。在 LPS/PA 刺激的 BMDMs 中，外源乳酸處理增強了 Spi1 乳酰化。免疫沉淀—質譜鑒定出 Spi1 上 4 個發生乳酰化的賴氨酸殘基，即 K169、K208、K239 和 K244。在位點定向突變體中，將 K208 替換為丙氨酸導致乳酰化顯著降低，說明位于進化保守 DNA 結合 Ets 結構域中的 K208 是 Spi1 乳酰化的主要功能位點。

由于 Spi1 的 DNA 結合結構域和轉錄激活結構域決定其啟動子識別能力，研究進一步考察了 Spi1 核定位的調控。K208 替換為丙氨酸會損害 Spi1 的核積累，并降低關鍵 SASP 相關基因的轉錄水平，包括 Mmp9、Ccl2、Il6 和 Tnfa。生物信息學分析預測，SASP 基因啟動子區域存在保守的 Spi1 結合基序。ChIP-qPCR 證實 Spi1 占據這些啟動子區域；LPS/PA 刺激后這種占據增強，而 K208A 突變顯著削弱這一現象。與此一致，熒光素酶報告實驗顯示，Spi1 可強烈反式激活 Ccl2 啟動子，而 K208A 替換會消除這一效應。攜帶 CRISPR/Cas9 介導內源性 Spi1 K208A 敲入的巨噬細胞表現出刺激誘導的 Spi1 乳酰化減弱；BMDMs 中 siRNA 介導的 Spi1 沉默重現了 K208A 突變的功能后果。體內實驗中，AAV 介導遞送 Spi1 K208A 可減輕 MASLD 病理改變，并使 SASP 基因表達恢復正常，包括逆轉 AAV 介導 Mas 過表達所誘導的加重表型。此外，在原代人單核細胞來源巨噬細胞中，MAS1 敲低可削弱 LPS/PA 誘導的 PKM2 核轉位、Spi1 K208 乳酰化和 SASP 基因表達，提示這一調控軸在人類細胞中具有保守性。總體而言，這些結果表明，Mas–PKM2 軸生成的乳酸促進 Spi1 在 K208 位點發生乳酰化，使其核定位并激活 SASP 程序的轉錄，從而將髓系代謝重編程與 MASLD 中的炎癥性衰老連接起來。

圖6 髓系 Mas-PKM2 復合物驅動 Spi1 在 K208 位點乳酰化并激活 SASP 轉錄。a 人隊列 2 血清代謝物富集分析（n = 80）。b BMDMs 中全局蛋白乳酰化免疫印跡及考馬斯亮藍染色。c 高脂飲食 Mas1f/f 與 LysMcreMas1f/f 小鼠 MPs 中差異表達基因火山圖。d BMDMs 中 Spi1 乳酰化免疫印跡。e 質譜圖鑒定 Spi1 上的乳酰化位點。f 驗證 Spi1 乳酰化位點的實驗流程示意圖；免疫印跡確認 Spi1 敲除。g 野生型（WT）和突變 Spi1 的乳酰化免疫印跡。h 突出顯示 Spi1-K208 位點的結構模型及跨物種序列比對。i Spi1 的 DNA 結合基序。j UCSC Genome Browser 軌跡顯示 Spi1 在 SASP 基因啟動子上的占據。k、l ChIP-qPCR 分析 Spi1 與 SASP 基因啟動子的結合。m Spi1 及其突變體調控 CCL2 啟動子活性的熒光素酶報告實驗。數據以均值 ± 標準差表示（單因素方差分析、非配對 Student t 檢驗，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001；ns 表示無顯著差異）。

鑒定 TFDG 為靶向 Mas 并改善 MASLD 的化合物

為尋找 Mas 的藥理學抑制劑，研究進行了 77,900 種化合物的虛擬篩選。研究優先選擇預測能夠占據 Mas 功能結合口袋的候選分子，并篩選出 20 種結合能超過 12.7 kcal·mol?1 的化合物用于后續評價。CCK-8 篩選發現，在 LPS/PA 誘導應激條件下，有 5 種化合物可提高 BMDMs 活力。圖中展示了這些候選化合物的化學結構和預測結合構象。在這些候選物中，只有茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯（TFDG）顯著降低 Mas 蛋白豐度和核內 PKM2 水平。CETSA 和 SPR 分析驗證了 TFDG 與 Mas 之間的直接相互作用，其中 SPR 顯示 KD 值為 44.8 μM。在 LPS/PA 刺激的 BMDMs 中，TFDG 處理降低乳酸生成，部分破壞 Mas–PKM2 復合物，并通過降低 γ-H2AX 水平減輕 DNA 損傷。在高脂飲食小鼠中，高劑量 TFDG 給藥降低肝臟 Mas 表達和核內 PKM2 豐度，并改善 MASLD 相關指標。靜脈給藥（10 mg/kg）后的藥代動力學分析顯示，TFDG 在體內清除較快（T1/2 = 2.21 ± 0.16 h；AUC0–t = 3.71 ± 0.65 μg·h/mL）。在人 THP-1 來源巨噬細胞中，TFDG 以劑量依賴方式恢復細胞活力，其中 10 μM 效果最強，可使細胞活力恢復至基線水平的約 80%–85%。總體而言，這些結果將 TFDG 確定為一種概念驗證性的 Mas 抑制劑，能夠抑制 Mas–PKM2–乳酸軸及相關炎癥性衰老。

圖7 鑒定 TFDG 為靶向 Mas 并改善 MASLD 的化合物。a 化合物篩選流程示意圖。b 在 LPS/PA 刺激下，使用 20 種候選物（10 μM）處理后 BMDM 活力的 CCK-8 檢測。c 五種先導化合物 PGG、TFDG、FB、GRb1 和 TA 的化學結構。d TFDG 與 Mas 的分子對接。e BMDMs 經 LPS/PA 和指定化合物處理 24 h 后的免疫印跡及定量分析（n = 3 個生物學獨立實驗）。f、g CETSA 證實 TFDG 與 Mas 直接結合（n = 3 個獨立實驗）。h SPR 測定 TFDG 與重組 Mas 的結合（KD = 44.8 μM）。i LPS/PA 刺激的 BMDMs 在有無 TFDG 條件下的乳酸水平（n = 3 個生物學獨立實驗）。j TFDG 處理后 Mas-PKM2 相互作用的免疫沉淀分析。k γ-H2AX? 巨噬細胞的免疫熒光染色及定量分析（n = 3 個生物學獨立實驗；比例尺 = 20 μm）。數據以均值 ± 標準差表示（單因素方差分析、非配對 Student t 檢驗，*P < 0.05，**P < 0.01；ns 表示無顯著差異）。

MM@NP-TFDG 有效靶向并削弱髓系 Mas 驅動的代謝—炎癥性衰老軸，從而緩解 MASLD

為提高組織靶向性和治療效果，同時限制脫靶暴露，研究將 TFDG 封裝于 PLGA 納米顆粒（NP-TFDG）中，并進一步包裹巨噬細胞來源膜（MM），生成 MM@NP-TFDG。MM 包膜使水合粒徑增加約 41 nm，并降低表面電荷，這與膜融合成功相一致。MM@NP-TFDG 表現出持續釋藥動力學、良好的血清膠體穩定性，并表達巨噬細胞相關表面標志物，包括 CD11b、F4/80 和 CD68，說明其適合作為穩定的 TFDG 遞送平臺。為評估肝臟靶向性，研究將游離 Dil 染料或 MM@NP-TFDG-Dil 經靜脈注射入小鼠。游離 Dil 很快消散，而 MM@NP-TFDG-Dil 在肝臟中可持續積累長達 48 h，在其他器官中分布極少。這些結果表明，巨噬細胞膜偽裝增強了肝臟靶向性并減少了免疫清除。在高脂飲食小鼠中，與 NP-TFDG 或 MM@NP 單獨處理相比，MM@NP-TFDG 更有效地減少骨髓來源 Ly6Chi 巨噬細胞群體。

在高脂飲食小鼠中，MM@NP-TFDG 相較于 NP-TFDG 或 MM@NP 單獨處理顯示出更優越的治療效果。治療后肝臟 Ly6Chi 巨噬細胞減少更明顯，同時 Mas、核內 PKM2、核內 Spi1 以及衰老相關標志物（p53、p21、p16）的蛋白豐度降低，Mas?PKM2?Spi1?F4/80? 和 γ-H2AX?F4/80? 細胞群體也減少。MM@NP-TFDG 還最顯著地減輕肝臟脂肪變、血清 ALT/AST、乳酸濃度和 SASP 基因表達。該治療獲益在髓系特異性 Pkm2 敲除（LysMcrePkm2f/f）小鼠中消失，證實其作用依賴 PKM2。MM@NP 單獨處理并未誘導全身細胞因子升高，而 MM@NP-TFDG 顯著降低循環 IL-1β、TNF-α 和 IL-6 水平。與 SASP 抑制相一致，MM@NP-TFDG 給藥后 Spi1 mRNA 表達降低。巨噬細胞膜包裹賦予了精準肝臟靶向性，與未包膜的 NP-TFDG 相比，MM@NP-TFDG 在肝臟巨噬細胞內積累更多。藥代動力學分析顯示，與游離 TFDG 相比，MM@NP-TFDG 半衰期延長，血漿暴露 AUC(0–t) 增加。注射后 12 h 的生物分布評估證實，TFDG 的肝臟特異性滯留增加，全身分布減少，提示脫靶毒性風險較低。研究未觀察到器官毒性或腎功能障礙證據。

綜上，這些結果表明，MM@NP-TFDG 能夠實現 TFDG 的巨噬細胞靶向遞送，破壞 Mas–PKM2–Spi1 信號軸，并安全逆轉 MASLD 的核心代謝、炎癥和衰老相關特征。

圖8 MM@NP-TFDG 有效靶向并削弱髓系 Mas 驅動的代謝—炎癥性衰老軸，從而緩解 MASLD。a MM@NP-TFDG 納米顆粒合成示意圖。b NP-TFDG 和 MM@NP-TFDG 的透射電鏡圖像（比例尺 = 100 nm）。c–j 野生型小鼠在接受高脂飲食 16 周后，開始給予 MM@NP、NP-TFDG 或 MM@NP-TFDG 處理（尾靜脈注射，每隔一天一次，持續 4 周；每組 n = 5）。c 肝臟髓系細胞中 Ly6C 表達的流式細胞術分析。d 關鍵通路蛋白的免疫印跡及灰度定量分析。e、h Mas?PKM2?Spi1?F4/80? 細胞的代表性免疫熒光染色（比例尺 = 20 μm）及定量分析。f、g γ-H2AX?F4/80? 細胞的免疫熒光染色（比例尺 = 20 μm）及定量分析。i 肝組織切片 H&E 和 Oil Red O 染色（20×；比例尺 = 50 μm）及脂肪變定量。j 肝臟 CCL2 和 TNF-α mRNA 水平。數據以均值 ± 標準差表示（單因素方差分析、非配對 Student t 檢驗，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001；ns 表示無顯著差異）。

【Citation】:Zhao, L., Xu, S., Qiao, S., Wang, Z., Wang, S., Liu, C., Zhang, S., Wang, P., Sun, X., Li, S., Chen, L., Zhang, X., Hu, C., Zhou, Y., Xia, L., Yang, C., & Li, J. (2026). Myeloid Mas drives pyruvate kinase M2-mediated Spi1 lactylation to fuel inflammatory senescence in MASLD.Signal transduction and targeted therapy, 11(1), 186.

【貢獻】★★★★★

綜上，本研究將髓系 Mas1 確定為一個關鍵代謝檢查點，它通過 PKM2 將糖酵解通量與 Spi1 介導的促衰老轉錄連接起來。研究進一步開發并驗證了針對這一通路的靶向納米治療方法，為 MASLD 及相關代謝—炎癥性疾病的治療提供了具有明確機制依據的框架。

圖9 工作模型：髓系 Mas-PKM2-Spi1 乳酰化軸促進 MASLD 進展，并可被 MM@NP-TFDG 靶向干預。髓系細胞中的 Mas-PKM2 相互作用穩定 PKM2 二聚體，促進其核轉位。核內 PKM2 促進乳酸依賴性 Spi1 K208 位點乳酰化，增強其在 SASP 基因啟動子上的轉錄活性，例如 TNF-α 和 IL-6。該軸驅動糖酵解重編程，促進 FN1? 單核細胞前體分化為促炎巨噬細胞，并維持衰老相關炎癥，從而加速 MASLD。巨噬細胞膜包裹納米顆粒 MM@NP-TFDG 可選擇性地將 Mas 結合化合物 TFDG 遞送至肝臟巨噬細胞，破壞 Mas-PKM2 相互作用并改善疾病病理。

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