知名白癜风专家 http://disease.39.net/bjzkbdfyy/171222/5951583.html心肌梗死后心力衰竭是致死的重要原因，在心肌梗死急性炎症期，坏死和凋亡心肌细胞的数量是导致损伤心脏不良重构的关键因素，死亡心肌细胞的清除效率低下也与心肌梗死后的组织重构有关。有效清除死亡心肌细胞的策略可能促进炎症的消退和防止广泛的细胞死亡，这可能会减缓心衰的进展。胞葬作用是通过吞噬细胞内吞作用对凋亡细胞进行处理和降解的过程。有效的胞葬作用有效激活吞噬细胞中的抗炎通路，有利于后期修复，但胞葬作用受损导致继发性细胞凋亡和组织坏死的扩大。巨噬细胞是心脏发挥胞葬作用的主要吞噬细胞，心肌梗死后心脏巨噬细胞内的多种信号通路激活吞噬坏死凋亡心肌组织，有效地清除凋亡细胞，防止自身抗原的释放。心肌缺血后，心肌细胞发生坏死和凋亡，大量死亡的心肌细胞需要巨噬细胞高效且持续地摄取并清除这些细胞碎片。然而，调控巨噬细胞持续清除和降解内容物的机制仍然未知。年4月18日，来自医院的葛均波院士/孙爱*教授团队在Circulation在线发表题为“CardiacResidentMacrophage-derivedLegumainImprovesCardiacRepairviaPromotingClearanceandDegradationofApoptoticCardiomyocytesafterMyocardialInfarction”的研究论文，该研究发现legumain(Lgmn)作为心脏常驻巨噬细胞特异性表达的基因，其缺乏导致心脏原位巨噬细胞胞葬能力降低，凋亡心肌细胞积累，心脏功能显著恶化。首先通过生物信息学分析，作者比较小鼠心脏巨噬细胞转录组，发现心肌梗死早期，巨噬细胞吞噬相关基因有18个呈现表达上调，在Immgen和bioGPS数据库中对这18个基因的表达谱进行比对，发现Lgmn在巨噬细胞中表达具有高度特异性，在其它组织和免疫细胞中表达量很低。流式分选后检测发现，在三个具有不同起源和功能的心脏组织巨噬细胞亚群中，Lgmn主要在具有吞噬功能的MHC-IIlowCCR2-原位巨噬细胞中表达(心肌梗死后主要为TIMD4+CCR2-亚群)。为了验证人体心脏组织是否存在相同趋势，检索数据库发现Lgmn主要在HLA-DRhighCCR2?人心脏原位巨噬细胞表达，并且在巨噬细胞吞噬相关基因中，Lgmn表达量最高，作者进一步分选缺血性心脏病患者三群心脏巨噬细胞进行流式分析，进一步验证Lgmn主要在HLA-DRhighCCR2?巨噬细胞群表达。以上结果提示，Lgmn在心肌梗死早期巨噬细胞吞噬凋亡心肌细胞过程中可能发挥重要作用。小鼠Lgmn表达缺血心脏病患者LGMN表达为了探究Lgmn在心肌缺血损伤中的作用，作者构建Lgmn敲除小鼠，与对照组小鼠相比，Lgmn敲除小鼠心肌梗死后梗死面积增大，超声心动图检测发现其心功能变差，表明Lgmn参与心肌缺血损伤后心肌重构。以往谱系示踪研究显示，小鼠心脏原位巨噬细胞来源于胚胎期卵*囊，在卵*囊发育并特异表达Cx3cr1后迁移至心脏。本研究运用Cx3cr1CreER工具鼠杂交LgmnFlox/Flox获得心脏原位巨噬细胞条件性敲除Lgmn小鼠：3周龄的LgmnFlox/Flox;Cx3cr1CreER小鼠他莫昔芬灌胃10天，停止他莫昔芬灌胃6周后，制作完成心脏原位巨噬细胞条件性敲除小鼠。结果表明，心脏原位巨噬细胞条件性敲除小鼠(LgmnFlox/Flox;Cx3cr1CreER)同样表现出梗死面积增大和心功能变差表型，进一步明确Lgmn的细胞特异性。接下来，作者对Lgmn缺乏影响心肌梗死修复的具体因素进一步探究，发现Lgmn缺失导致梗死边缘区巨噬细胞吞噬清除能力降低，凋亡相关蛋白以及凋亡心肌细胞增多。通过构建CCR2绿色荧光和心肌细胞红色荧光标记(CCR2GFP;α-MHC-Cre;R26-tdTomato)小鼠以及Lgmn敲除CCR2绿色荧光和心肌细胞红色荧光标记(LgmnKO;CCR2GFP;α-MHC-Cre;R26-tdTomato)小鼠，心肌梗死造模后流式细胞术分析显示，Lgmn缺失导致TIMD4+CCR2-巨噬细胞群吞噬红色荧光心肌细胞碎片能力明显降低。细胞外水平研究进一步表明，TIMD4+CCR2-巨噬细胞群在缺失Lgmn之后，面对高强度吞噬降解凋亡心肌细胞负荷，胞葬能力(包括内吞能力、连续吞噬能力、吞噬体碎片化能力)明显降低。接下来，作者对于Lgmn影响胞葬作用的机制进一步研究。蛋白检测和免疫荧光结果显示，Lgmn缺乏后，LC3-II依赖的吞噬体囊泡结构形成受损。首先巨噬细胞吞噬消化凋亡心肌细胞是一个连续的过程，含有心肌细胞的吞噬小体需要和溶酶体融合封闭形成酸化环境，吞噬溶酶体内部大量消化酶在酸性条件下发挥作用，降解吞噬体，并且连续的吞噬需要囊泡的循环利用，胞浆钙离子升高在囊泡运输过程中是必要条件。前人研究提示，Lgmn作为一种蛋白酶，除了在溶酶体内酸性条件下发挥消化降解作用外，也可以通过激活胞外的PARs发挥信号调节作用，引发下游信号通路激活，促使胞内钙离子水平升高。作者进一步检测Lgmn缺失后细胞内钙水平，发现胞质钙减少，继而导致囊泡转运受阻，LC3-II依赖的吞噬体溶酶体形成受损，囊泡无法持续循环转运，胞葬作用受阻。此外，大量死亡心肌碎片无法清除，导致炎症反应加重，增加了单核细胞募集和CCR2+巨噬细胞的浸润，抗炎介质IL-10和TGF-β分泌减少和促炎介质IL-1β、TNF-α、IL-6和IFN-γ分泌增多，炎症反应加重。综上所述，Lgmn缺乏严重损害巨噬细胞胞葬作用导致心肌细胞过量丢失，心肌梗死后Lgmn正常表达并发挥功能在对心肌梗死后修复重构起关键作用。因此，激活Lgmn和增强胞葬作用可能是改善心肌梗死修复的有效途径。医院心内科住院医师和助理研究员贾代乐、陈思勤博士、柏佩原博士和骆晨涛医生为本文的共同第一作者，葛均波院士和孙爱*教授为本文的共同通讯作者。原文链接：
