肖晗团队揭示交感应激导致心脏炎症和纤维化的新机制
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阅读： 2022/12/13 13:42:48
交感应激可引发心脏损伤及心血管事件，包括心肌梗死、心律失常和应激性心脏病等。急性交感应激可触发心脏炎症进而导致纤维化，但对心脏炎症瀑布反应的关键机制和干预策略尚不清楚。
近日，北京大学第三医院肖晗课题组在Science China Life Sciences发表了题为“Galectin-3-centered paracrine network mediates cardiac inflammation and fibrosis upon β-adrenergic insult”的研究论文，揭示了以Galectin-3为中心的旁分泌机制介导急性交感应激导致的心脏炎症和纤维化。
课题组前期研究发现急性交感应激通过激动心脏β-肾上腺素受体（β-AR）激活心肌细胞NLRP3/炎症小体（inflammasome），进而释放炎症因子IL-18从而引发心脏炎症和纤维化。在发生急性交感应激1小时时使用IL-18中和抗体能减轻交感应激导致的心脏炎症和纤维化，然而在24小时后使用中和抗体则不能发挥抑制作用（Xiao et al., 2018）。但是，在β-AR /NLRP3/IL-18分子链的下游是否存在介导交感应激导致心脏炎症瀑布反应的关键机制尚不清楚。
该研究通过生物信息学分析，找到β-AR /NLRP３/IL-18下游潜在的炎症因子半乳糖凝素3（galectin-3）。在β-AR激动剂异丙肾上腺素（ISO）处理后，心脏中galectin-3表达上升且晚于IL-18剪切激活。在不稳定心绞痛（UAP）和非ST段抬高型心梗（NSTEMI）患者血浆中galectin-3含量增加，且与去甲肾上腺素(NE)、IL-18血浆含量均呈正相关，提示galectin3随着交感应激状态及IL-18水平而升高。在NLRP3或 IL-18敲除鼠中，ISO不能引起心脏galectin-3水平增加。Galectin-3敲除小鼠中，ISO不能引起心脏炎症和纤维化。离体细胞实验提示，ISO促进心肌细胞分泌IL-18，并以旁分泌方式促进巨噬细胞产生galectin-3，后者能促进心肌细胞、成纤维细胞以及巨噬细胞产生炎症因子，引发心脏炎症瀑布反应。在β-AR激动24小时使用galectin-3抑制剂仍能有效减轻心脏炎症及纤维化。该研究揭示了以Galecin-3为中心的旁分泌机制在急性交感应激导致心脏炎症和纤维化中的重要作用，为临床上干预交感应激所致心脏炎症损伤提供了新的干预靶点。
图1. Galecin-3为中心的旁分泌机制介导急性交感应激导致心脏炎症和纤维化
北京大学第三医院血管医学研究所博士研究生胡国民为该文章的第一作者，肖晗研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京大学医学部-密歇根大学医学院转化医学与临床研究联合研究所资助。
转自：“中国科学生命科学”微信公众号
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