两条直接的途径：巨噬细胞嵌入持续发生细胞凋亡的组织，或死细胞通过循环直接输送给巨噬细胞。然而，在有些情形下，组织驻留和循环中的巨噬细胞，需要被募集并迁移到凋亡细胞区域。Find-me信号，在此过程中起关键作用。![]()
Experimental & Molecular Medicine (2023)
受伤和死亡细胞释放信号，巨噬细胞识别这些信号，并迁移到细胞所在区域。研究最多的发现信号是溶血磷脂酰胆碱
（lysophosphatidylcholine，LPC）、鞘氨醇-1-磷酸 （sphingosine-1-phosphate，S1P），其次是核苷酸： ATP、AMP 和 UTP。巨噬细胞使用一系列受体来检测和响应 find-me 信号。- G 蛋白偶联受体 （GPCR） G2A 识别 LPC。
- 核苷酸：组织巨噬细胞群表达几种不同的 P2Y 嘌呤受体（ P2Y2、P2Y6、P2Y12、P2Y13 和 P2Y14），它们与 ATP、ADP、UTP 和 UDP结合的。
巨噬细胞接触凋亡/死亡细胞，需要特定的细胞表面标志物来确认，最普遍、最有效、最多效性和最重要的无疑是磷脂酰丝氨酸 （phosphatidylserine，PtdSer）。这种不起眼的甘油磷脂是身体每个细胞内许多膜的组成部分，包括内质网、线粒体、高尔基体和质膜的膜。之所以能够成为凋亡细胞的标志物，是因为其双层定位是高度极化。在健康细胞的质膜中，几乎 100% 的 PtdSer 局限于双层的内部、面向细胞质的小叶中。当它外化在质膜表面时，表明细胞已经因细胞凋亡而死亡。![]()
Experimental & Molecular Medicine (2023)健康细胞的显着 PtdSer 膜不对称性是由离子通道样、十个跨膜结构域磷脂转位酶家族的作用建立的，通常称为翻转酶。这些翻转酶是P4 型 ATP 酶。人体细胞中有 14 种这样的膜内 ATP 酶分布在不同的组织和膜区室中。如果翻转酶建立了PtdSer双层不对称性，那么这种不对称性是如何被破坏的？尽管在细胞凋亡过程中，一部分翻转酶，特别是 ATP11A 和 ATP11C，被半胱天冬酶裂解失活，但仅这种失活不足以使 PtdSer 暴露在细胞表面，因为任何磷脂的内外跨膜交换都具有高能量屏障（15-50 kcal/mol），因此不会自发发生。PtdSer从质膜内小叶向外小叶的运动需要另一组磷脂转位酶，即加扰酶（TMEM16和 XKR 家族），它们在细胞凋亡过程中被Caspase3 和/或Caspase7 切割、激活。巨噬细胞表面直接或间接与磷脂酰丝氨酸结合的蛋白，包括 T 细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域分子 （T cell immunoglobulin and mucin domain-containing molecule，TIM）、TAM（ TYRO3、AXL 、MER）家族等。TIM家族在人类基因组中有3个成员，在小鼠基因组中有8个成员，其中研究得最详尽的是TIM4。TIM4 是一种高度糖基化的单跨膜蛋白，具有短（42 个残基）细胞质尾部。在Ca2+依赖性反应中，它与PtdSer紧密结合（低纳摩尔亲和力），但不与磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇或磷脂酰乙醇胺紧密结合。TAM 蛋白 TYRO3、AXL 和 MER（由 MERTK 编码）是细胞表面受体酪氨酸激酶
（RTK）。这些受体不直接与 PtdSer 结合，而是依靠它们的激活配体GAS6和PROS1（羧基末端性激素结合球蛋白 /SHBG结构域与 TAM 的细胞外结构域结合，而其氨基末端 γ-羧基谷氨酸 /GLA 结构域与PtdSer结合），来实现这种活性。因此，GAS6 和 PROS1 可被视为与 TAM RTK 协同作用以介导 PtdSer 识别和信号传导的共受体。
GAS6 结合并激活所有三个 TAM，而 PROS1 仅结合并激活TYRO3 和 MER。TAM受体及其配体是巨噬细胞中表达最广泛的PtdSer识别系统。与TAM配体GAS6和PROS1非常相似，MFGE8(extracellular matrix glycoprotein milk fat globule EGF factor 8)，将凋亡细胞表面的PtdSer桥接到吞噬性巨噬细胞表达的受体上。在这种情况下，这些受体是 αvβ3 和 αvβ5 整合素。还有其他受体在 PtdSer 结合和识别中发挥作用，包括CD300b（腹膜巨噬细胞和中性粒细胞表达，但不由小胶质细胞表达），该蛋白可直接与PtdSer 结合，使用接头蛋白 DAP12 进行细胞内信号转导，动员 F-肌动蛋白进行吞噬。BAI1 是一种粘附相关的GPCR，可与 PtdSer、心磷脂、磷脂酸、硫酸和 LPS 结合，促进凋亡细胞（和革兰氏阴性菌）的吞噬作用。虽然 BAI1 在大脑中高度表达，但它在许多巨噬细胞群中的表达非常低。另一种直接结合 PtdSer，特别针对红细胞清除，是stabilin 2。在红髓巨噬细胞中高度表达，存在于 Kupffer 细胞中，但它通常不在组织巨噬细胞表达。抵消、吞噬作用抑制活性、或所谓的 don't eat-me 信号作为吞噬的负调节机制。经典的是CD47-SIRPα。吃我信号只存在于死细胞的巨噬细胞吞噬？事实上，并非如此。巨噬细胞并不总是等待细胞死亡后才开始吞噬攻击，如果这些细胞表达足够水平的外化PtdSer，巨噬细胞可能会生吞这些活细胞。![]()
Nat Rev Immunol. 2019
加扰酶激活和 PtdSer 的外化可能导致“吞噬作用谋杀”现象，这种现象既是 PtdSer 依赖性的，也是 TAM依赖性的。
各种应激源（包括中风、感染等），Ca2+流入引发兴奋和/或兴奋毒性刺激（去极化），感染艾滋病毒和腺病毒，淀粉样蛋白-β和磷-tau沉积会激活XKR和TMEM16干扰酶，导致PtdSer暴露在活细胞表面，活的细胞被吞噬。巨噬细胞内吞凋亡细胞的关键分子是 Rac1（ Rho 家族GTPase成员），它的活化导致肌动蛋白聚合，诱导细胞骨架重排吞噬靶标。吞噬体通过依次募集 Rab5 和 Rab7， 而变得越来越酸，最终与含有凋亡细胞降解所需消化酶的溶酶体融合。在此过程中，LC3 相关吞噬作用 （LAP） 比非 LAP 更有效地成熟吞噬体，导致凋亡细胞的降解更快。![]()
很多时候，凋亡细胞的数量远远超过吞噬细胞的数量，导致每个吞噬细胞连续摄取多个凋亡细胞。凋亡细胞的吞噬作用带来了多层次的复杂性：在摄入多个凋亡细胞时，吞噬细胞需要管理其体积和表面积，摄入的货物是一种代谢负担，携带膜、胆固醇、蛋白质、核酸等，需要代谢，要么重新进入到吞噬细胞的代谢通量循环中，要么排出体外。凋亡细胞的降解导致吞噬细胞胆固醇水平升高，当凋亡的“泡沫状”巨噬细胞（泡沫细胞）发生胞吐作用并必须被其他巨噬细胞吸收时，这种现象在动脉粥样硬化中会加剧。复杂的信号转导级联有助于吞噬细胞处理过度的脂质超载。涉及的主要机制之一是通过上调胆固醇转运蛋白 ABCA1 将胆固醇外流为载脂蛋白 A-1 （ApoA-1），而胆固醇转运蛋白 ABCA1 通过凋亡细胞与 BAI1 等 PS 受体的结合激活。此外，从凋亡细胞分解中提取的甾醇引起肝 X 受体 （LXR） α/β58 的激活，从而诱导 ABCA1 的激活。低密度脂蛋白受体 1 （LRP1） 是一种细胞表面受体，引起 PPARγ 激活，从而诱导 LXRα/β 的表达，导致 ABCA1 表达和胆固醇外排。在凋亡货物胆固醇含量高的条件下，巨噬细胞可能通过激活抗凋亡和促生存途径（例如，体外Akt-NF-κB信号传导）来破坏高胆固醇货物的毒性作用。核受体 LXR、PPARγ 和 Nr4a2 具有多种作用，被视为炎症和代谢信号传导之间的节点。与配体结合后，核受体抑制炎症基因（如 TNF、IL-1β、IL-6、COX2 和 iNOS）以及MMP9、MCP3 和 MCP1的转录，同时增加泡细胞受体 MerTK 的表达。核受体作用的一个主要机制称为“反式抑制”，它需要抑制NF-κB和其他炎症途径靶基因转录。除了抑制炎症基因转录外，LXRα/β受体信号传导也被证明可以诱导MerTK的表达，同时通过增加IL-10和TGFβ的表达将巨噬细胞转变为耐受性程序。这些细胞因子的分泌也抑制了其他炎症细胞的募集。胆固醇外排期间的 ABCA1-ApoA-1 相互作用被证明是抗炎的，通过参与 STAT3 抑制炎性细胞因子的释放。巨噬细胞利用来自第一轮被吞噬的凋亡细胞的精氨酸和鸟氨酸来促进随后的几轮吞噬作用。精氨酸和鸟氨酸通过巨噬细胞表达的鸟氨酸脱羧酸盐和精氨酸酶的作用转化为腐胺。腐胺可以增加小 GTP 酶 Rac1 的活性，从而促进肌动蛋白重排和随后的几轮吞噬作用。凋亡细胞来源的DNA水解释放的核苷酸可以通过mTPRC2/Rictor通路增强Myc活性，导致增殖表型和炎症消退。代谢物的亚细胞区室化已成为控制细胞代谢通量的一个重要方面。代谢物转运是通过称为 SLC 家族的特殊跨膜蛋白家族介导的。SLC家族成员（编号>400）位于质膜和细胞内膜中。存在凋亡细胞的“分泌组”就可以诱导 Sgk1 酶的 mRNA 表达，该酶磷酸化 SLC2a1（葡萄糖转运蛋白）并增加质膜中 SLC2a1 的丰度。此外，PS 与同源吞噬受体的结合被证明会增加 SLC2a1 本身的表达。由于SLC2a1 的活性和表达增加，葡萄糖摄取和糖酵解的增强，对于体外和体内的初始和持续吞噬作用至关重要。B. Moon et al.After cell death: the molecular machinery of efferocytosis，Experimental & Molecular Medicine (2023) 55:1644–1651; https://doi.org/10.1038/s12276-023-01070-5Greg Lemke，How macrophages deal with death，Nat Rev Immunol. 2019 Sep;19(9):539-549.Mehrotra, P. & Ravichandran, K. S. Drugging the efferocytosis process: concepts
and opportunities. Nat. Rev. Drug Discov. 21, 601–620 (2022).
