巨噬細胞在心血管疾病中的作用
心血管系統(tǒng)由心臟和血管共同組成,心臟將血液輸送至全身動脈,經(jīng)由毛細血管進行營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣、代謝廢物等交換后流入靜脈,由全身靜脈輸送回心臟完成循環(huán)。當(dāng)心臟和與之相連的血管出現(xiàn)病變,則稱為心血管疾病,包括心臟供血不足、心律失常、心肌肥厚、心臟血管疾病等,均可影響心血管系統(tǒng)的功能。
巨噬細胞
巨噬細胞是機體固有免疫的重要組成細胞,廣泛存在于包括心臟在內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)中,在機體發(fā)育、生理穩(wěn)態(tài)、組織修復(fù)和重構(gòu)、免疫應(yīng)答等過程中發(fā)揮重要作用。心臟巨噬細胞具有異質(zhì)性,在心臟發(fā)育的不同階段或不同生理病理狀態(tài)下具有不同的功能作用。
1. 巨噬細胞與心臟適應(yīng)性生長
心肌細胞的生長和心臟質(zhì)量的增加對于承受高血壓壓力是必不可少的。2021年8月,加拿大多倫多綜合醫(yī)院研究所Slava Epelman團隊發(fā)表于《Immunity》上的文章報道高血壓驅(qū)動心臟駐留巨噬細胞(RM)選擇性原位增殖和轉(zhuǎn)錄激活,與適應(yīng)性心肌細胞生長直接相關(guān)[1]。在高血壓期間,RM的誘導(dǎo)消融或 RM 衍生的胰島素樣生長因子-1(IGF-1) 的選擇性缺失抑制適應(yīng)性心肌細胞的生長,心臟質(zhì)量未能增加,從而導(dǎo)致心臟功能障礙(圖1)。這些數(shù)據(jù)揭示了心臟 RM 衍生的 IGF-1 在介導(dǎo)高血壓期間心臟適應(yīng)性生長中的重要作用。
圖1. RM衍生的IGF-1 的選擇性丟失消除心臟對應(yīng)激的適應(yīng)性生長
2. 巨噬細胞與慢性心力衰竭
近年來研究發(fā)現(xiàn),浸潤單核細胞來源的C-C趨化因子受體2陽性(CCR2+)巨噬細胞調(diào)控心肌炎癥和心衰發(fā)病。相對而言,對組織駐留CCR2-巨噬細胞的功能知之甚少。2021年7月,華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院Kory J. Lavine團隊發(fā)表于《Immunity》上的文章確定了CCR2-巨噬細胞在慢性心力衰竭中的重要作用[2]。他們證明CCR2-巨噬細胞通過在大血管和微血管水平促進左心室擴大和冠狀動脈系統(tǒng)擴張,在心臟收縮力降低的情況下保持足夠的心輸出量。CCR2-巨噬細胞通過粘著斑復(fù)合物與鄰近的心肌細胞穩(wěn)定地相互作用并感知機械拉伸,機械拉伸可以刺激促血管生成生長因子的表達,這一過程依賴于TRPV4(圖2)。這些發(fā)現(xiàn)確立了組織駐留巨噬細胞在適應(yīng)性心臟重塑中的作用,并暗示了機械傳感在心臟巨噬細胞激活中的作用。
圖2. 駐留CCR2-巨噬細胞介導(dǎo)適應(yīng)性心肌重塑
3. 巨噬細胞與主動脈瘤和夾層
主動脈瘤和夾層(AAD)是高危心血管疾病,尚無有效治愈方法。2021年9月17日,北京大學(xué)Lemin Zheng和華中科技大學(xué)同濟醫(yī)院Daowen Wang團隊聯(lián)合發(fā)表在《European Heart Journal》上的文章證明了琥珀酸在 AAD 的發(fā)病機制中起著重要作用,并且有可能用作新的診斷生物標志物[3]。巨噬細胞在 AAD 組織中積累,并可能在 AAD 期間將琥珀酸釋放到血液中,導(dǎo)致血漿琥珀酸水平升高,進而加劇 AAD 的進展。p38α-CREB-OGDH軸調(diào)節(jié)巨噬細胞中琥珀酸的產(chǎn)生,敲除 p38α 可以抑制 AAD 的進展(圖3)。這些數(shù)據(jù)為將琥珀酸相關(guān)通路作為 AAD 治療的新靶點提供了依據(jù)。
圖3. 巨噬細胞產(chǎn)生的琥珀酸促進主動脈瘤和夾層進展
云克隆不僅可提供多種心血管系統(tǒng)疾病動物模型,涵蓋高血壓、動脈粥樣硬化、心肌梗死、心力衰竭等常見疾病。還具有各類心血管系統(tǒng)疾病檢測指標及上述研究中涉及的蛋白(LGF-1、TRPV、CCR2、CREB、OGDH),可助力廣大科研工作者進行心血管系統(tǒng)疾病相關(guān)研究。
參考文獻
[1] Zaman R, Hamidzada H, Kantores C, et al. Selective loss of resident macrophage-derived insulin-like growth factor-1 abolishes adaptive cardiac growth to stress[J]. Immunity, 2021, 54(9): 2057-2071.(IF=31.745)
[2] Wong NR, Mohan J, Kopecky BJ, et al. Resident cardiac macrophages mediate adaptive myocardial remodeling[J]. Immunity, 2021, 54(9): 2072-2088.(IF=31.745)
[3] Cui H, Chen Y, Li K, et al. Untargeted metabolomics identifies succinate as a biomarker and therapeutic target in aortic aneurysm and dissection.[J] .Eur Heart J, 2021: ehab605.(IF=29.983)