文章梗概

近日，华中科技大学基础医学院刘超红教授团队在国际权威期刊Cell Death & Differentiation(IF 15.4)上发表了题为“WASH regulates B cell signaling, metabolism and function through STAT1”的研究论文。该研究利用B细胞特异性敲除WASH的小鼠模型，并结合多组学分析与分子互作验证等实验方法，首次阐明WASH蛋白通过转录因子STAT1调控B细胞信号转导、代谢与功能的关键机制，为自身免疫性疾病的治疗提供了新的潜在靶点。基于真迈GenoLab M高通量测序平台的RNA-seq数据，研究团队精准解析了WASH缺失条件下B细胞转录组的变化，并结合ATAC-seq数据，共同锁定关键转录因子STAT1，为机制阐释提供了坚实的数据支撑。

背景介绍

肌动蛋白细胞骨架的动态重组驱动着真核细胞的多个关键过程，包括细胞结构维持、信号转导及物质运输，其功能紊乱与多种免疫性疾病及肿瘤的发生发展密切相关。WASH蛋白作为WASP家族的重要成员，已被证实在细胞内膜运输和细胞器形成中发挥重要作用，并在多种免疫细胞功能调控中扮演关键角色。然而，WASH在B细胞功能中的作用和机制仍知之甚少。

另一方面，转录因子STAT1作为干扰素信号通路的核心调控分子，广泛参与免疫应答与代谢调节，但其在B细胞代谢中的特异性功能及上游调控网络尚不明确。WASH与STAT1这两条重要信号通路是否存在相互作用，以及它们如何共同调控B细胞的功能命运，仍是当前免疫学领域亟待解决的前沿科学问题。

*以下为该研究成果解读

成果解读

1、 WASH缺陷影响外周B细胞稳态

通过构建B细胞特异性敲除小鼠模型，研究证实WASH缺失导致骨髓中再循环成熟B细胞比例显著下降，其他大多数亚群均表现正常，表明WASH对骨髓B细胞发育的影响较为有限。进一步研究证实WASH缺失会导致外周B细胞亚群的分化失衡：边缘区B细胞异常增多，而生发中心B细胞、B1b细胞及滤泡辅助性T细胞比例显著降低。在功能层面，WASH缺失的B细胞表现出增殖能力下降和凋亡增加等缺陷。这些结果证明WASH在维持外周B细胞稳态中发挥着关键作用。

图1 WASH对BM B细胞的发育和外周B细胞的分化至关重要

2、WASH正向调控BCR信号和早期B细胞激活

为探究WASH缺失后B细胞转录组的变化，研究团队进行了RNA-seq分析，结果表明WASH缺失显著影响了B细胞受体信号转导、细胞分化及活化相关通路。功能实验进一步证实，WASH与BCR在活化早期发生动态共定位，而WASH缺失会显著削弱BCR触发的钙流响应，并降低关键信号分子如pBTK和pY的磷酸化水平与膜募集效率。同时，WASH缺陷型B细胞在抗原刺激下表现出铺展面积减小、BCR聚集能力下降等早期活化缺陷。这些结果共同揭示，WASH通过正调控BCR信号级联反应，在B细胞早期活化过程中发挥不可或缺的作用，其功能缺失将直接导致B细胞免疫应答能力受损。

图2 WASH正向调控BCR信号和早期B细胞活化

3、WASH通过actin调节B细胞的扩散和迁移

研究团队通过超高分辨率显微成像等技术，系统解析了WASH蛋白在B细胞骨架动态调控中的作用机制。实验表明，WASH缺失显著影响B细胞骨架重构，包括F-actin的聚集受到抑制，B细胞伪足形成减少、细胞铺展能力下降，同时向脾脏的特异性归巢受损。在分子层面，WASH缺失改变了多个关键细胞骨架调控因子（如pMST1、DOCK8、RAC1/2和pEzrin）的表达水平，但未影响WASP家族蛋白本身。这些发现共同揭示，WASH通过特异性调控F-actin的时空聚集，介导B细胞的形态可塑性与定向迁移能力，从而为其在免疫应答中的功能奠定关键的细胞结构基础。

图3 WASH通过actin调节B细胞的扩散和迁移

4、WASH通过调控RAC-actin-DRP1轴介导线粒体相关的细胞代谢

研究团队进一步解析了actin参与B细胞代谢调控的机制。研究发现，WASH缺失导致RAC活性下降，进而抑制actin解聚与醛缩酶A(Aldo)的释放，导致糖酵解能力下降。同时，actin聚合障碍减少了动力相关蛋白DRP1向线粒体的定向募集，损害了线粒体的正常分裂与自噬循环，引发线粒体结构肿胀和功能衰退。在代谢信号层面，PI3K-AKT-mTOR通路关键节点的磷酸化水平全面下调，使得细胞的氧化呼吸与糖酵解代谢双双受阻。回补实验显示，使用RAC1激动剂可有效逆转上述代谢缺陷，直接证明了RAC在该调控轴中的枢纽地位。这些实验结果共同阐明：WASH通过调控RAC–肌动蛋白–DRP1轴，在维持B细胞糖酵解、线粒体分裂及整体代谢稳态中发挥核心作用。

图4 WASH通过调节RAC-actin-DRP1轴调节线粒体介导的细胞代谢

5、WASH通过介导STAT1活化调控BCR信号与B细胞代谢

ATAC-seq与RNA-seq联合分析发现，在WASH缺失的B细胞中，抗原刺激后STAT1基因座呈现染色质可及性异常开放，而其转录抑制因子Rara的染色质可及性虽减弱，却在STAT1启动子区的特异性募集显著增强，最终导致STAT1蛋白异常积累而关键磷酸化形式(pSTAT1-Y701)严重缺失的“功能失活态”。机制上，研究首次揭示WASH直接与pSTAT1互作，并在B细胞活化早期共同转运至细胞膜，与BCR形成WASH-pSTAT1-BCR信号复合体，该过程不依赖经典JAK激酶途径，揭示了一条全新的STAT1膜转运与活化调控路径。同时，WASH缺失破坏了STAT1蛋白正常的K63/K48泛素化修饰网络，抑制其通过溶酶体途径的降解，导致非活性STAT1蛋白在细胞内异常停滞。在功能回补实验中，STAT1特异性激动剂2-NP可有效逆转WASH缺失引起的系列缺陷：恢复STAT1磷酸化水平、改善线粒体功能、增强BCR下游信号，并部分修正B细胞分化与抗体分泌紊乱。这些结果系统阐明，WASH作为STAT1活性调控的核心枢纽，通过整合其染色质可及性、蛋白互作与膜转运、翻译后修饰及降解代谢等多个层次的调控，实现对B细胞信号传导与代谢功能的精确时空协调。

图5 WASH通过介导STAT1的激活影响BCR信号转导和B细胞代谢

6、WASH对体液免疫应答和自身免疫病至关重要

最后，研究团队在动物模型与疾病相关性层面对WASH的功能进行了验证。在体液免疫应答中，WASH缺失小鼠经T细胞依赖性抗原NP-KLH免疫后，其抗体生成细胞(PBC、MBC)数量及NP特异性IgM/IgG1抗体水平均显著下降，表明WASH是获得性体液免疫应答所必需的。此外，2-NP处理的WASH缺失小鼠，NP特异性IgM和IgG1水平显著升高。更重要的是，未免疫的WASH缺失小鼠血清中自身抗体（抗核抗体、抗dsDNA抗体）水平显著降低，提示WASH-STAT1轴参与自身免疫的病理过程。临床样本scRNA-seq分析进一步发现，SLE患者PBMCs及B细胞中WASH与STAT1的表达同步上调。这些结果将基础机制与临床疾病紧密连接，表明WASH-STAT1轴不仅是B细胞功能的核心调控枢纽，更是SLE等自身免疫病的潜在治疗靶标。

图6WASH控制体液免疫反应

结论

1.WASH是维持B细胞稳态与功能完整性的核心调控因子，其缺失导致B细胞发育异常、分化失衡及免疫应答能力显著下降；

2. WASH通过“RAC–actin–DRP1”信号轴整合细胞骨架重组与代谢调控，协调actin介导的糖酵解激活与线粒体分裂，实现B细胞能量供应的精准调控；

3.WASH作为STAT1活性的时空调控枢纽，通过直接结合并引导磷酸化STAT1向细胞膜转位，形成独立于经典JAK激酶的新型信号通路，从而实现对B细胞功能的多层次精密调控。

参考文献

Jiang P.P., et al. WASH regulates B cell signaling, metabolism and function through STAT1. Cell Death & Differentiation 2025, 12.