AHA中國之聲丨白介素-5誘導的嗜酸性粒細胞改善MI後心臟功能

2020-11-19 10:48:29 449 views
摘要

在2020年美國心臟協會科學年會上,中國醫學科學院阜外醫院的楊躍進教授帶領的研究團隊帶來了他們最新研究結果。

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在2020年美國心臟協會科學年會(AHA 2020)上,中國醫學科學院阜外醫院的楊躍進教授帶領的研究團隊帶來了他們最新研究結果。

研究發現,白介素-5誘導的嗜酸性粒細胞能夠提高心肌梗死後的心功能,為急性心肌梗死的治療提供了一種新的策略。

研究背景

儘管在過去幾十年中,外科手術,介入和藥物療法極大改善了心肌梗死(myocardial infarction, MI)患者的生存和預後,但仍有許多患者因心室重構而出現缺血性心力衰竭。越來越多的證據表明,MI伴隨著先天性和適應性免疫的激活以及促炎因子的釋放。因此,免疫和炎性反應的調節成為MI又一頗具前景的治療策略。

嗜酸性粒細胞(eosinophils, Eos)起源於骨髓多能祖細胞,並以成熟狀態釋放到外周血或組織中,主要參與蠕蟲感染和過敏性疾病的免疫過程。最新研究表明,它們同樣可以介導組織修復。在由肌肉損傷的小鼠模型中,Eos能迅速聚集在損傷部位,分泌白介素(interleukin, IL)-4,激活局部纖維/脂肪細胞祖細胞的再生能力。類似的,Eos在肝損傷後,能通過激活IL-4信號通路誘導肝細胞的增殖。然而,Eos在MI中的作用仍然未知。IL-5是Eos發育,激活和存活最為關鍵的細胞因子。該項研究報道了IL-5在MI中的作用。

研究方法

研究者通過結紮C57BL/6小鼠左冠狀動脈前降支構建小鼠MI模型。蛋白質印跡測定心臟IL-5水平。腹腔注射重組小鼠IL-5,於28天後取材。超聲測定心功能,天狼星紅染色測定梗死面積,免疫組化測定梗死周邊區血管化情況。流式和蘇木素伊紅染色測定心臟中Eos數量。血球計數儀測定外周血中Eos數量。TRFK5腹腔注射降低小鼠體內Eos水平。流式細胞學和組織免疫熒光測定心臟中M2型巨噬細胞數量。用非直接接觸共培養體系研究Eos對骨髓巨噬細胞極化的影響。流式細胞學測定M2型巨噬細胞的比例,蛋白質印跡測定骨髓巨噬細胞STAT6磷酸化水平。

研究結果

研究人員發現,相比於假手術組的小鼠,MI小鼠心臟組織中IL-5水平在MI後第5天顯著提高。腹腔注射重組小鼠IL-5可減少梗死面積(50.61% vs. 37.23%, P<0.01),增加射血分數(32.41% vs. 43.93%,P<0.01),並且會增加梗死周邊區的血管生成。此外,研究還證實,在注射重組小鼠IL-5後,外周血和梗死心肌中Eos數量均顯著增加。使用TRFK5預處理降低小鼠體內Eos水平後,IL-5對MI小鼠治療作用減弱。進一步的實驗發現,在MI後第7天,腹腔注射重組小鼠IL-5會顯著增加心臟中M2巨噬細胞的數量,且TRFK5預處理能夠大大降低IL-5對巨噬細胞向M2型極化的作用。體外共培養實驗表明,Eos能夠促進骨髓巨噬細胞向M2型極化,並且這一作用能被IL-4中和抗體,而非IL-10或IL-13中和抗體抑制。蛋白質印跡分析進一步表明,Eos能促進巨噬細胞下游STAT6磷酸化。

研究結論

本研究證明,IL-5能通過促進Eos增殖和隨後IL-4/STAT6軸介導的巨噬細胞向M2型極化,進而促進MI後心臟結構和功能的恢復(圖1)。

AHA中國之聲丨白介素-5誘導的嗜酸性粒細胞改善MI後心臟功能

圖1. 白介素-5介導升高嗜酸性粒細胞改善MI後心臟功能的原理

徐俊彥:北京協和醫學院阜外醫院2016級學術型直博生,師從楊躍進教授,主要研究方向為急性心肌梗死後的免疫調節治療。

楊躍進:中國醫學科學院阜外醫院教授,擅長心血管病急危重症救治和冠心病複雜高危病變患者的微創冠脈介入治療。主要研究方向為心肌無再流和再灌注損傷防治及幹細胞移植治療缺血性心臟病。

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(來源:《國際循環》編輯部)

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