腺苷A2B受体调控脾来源单核/巨噬细胞极化减轻心肌缺血再灌注损伤的机制研究

Our preliminary results showed that A2BR agonist may protect the heart against myocardial reperfusion injury by acting on splenic inflammatory cells, which could be attanuated by PI3K inhibitor . Moreover, A2BR agonist increased anti-inflammatory phenotypic macrophages in heart underwent ischemia and reperfusion. Base on these results, we propose that A2BR agonist induces cardioprotection by acting on A2BR in splenic monocyte/macrophage and promoting macrophage phenotype modulation. By using CD11bDTR and A2BRKO mice combined with splenic monocle adoptive transfer model, present project will demonstrate the role of splenic monocyte/macrophage in A2BR mediated cardioprotection. We also will investigate the role of PI3K/Akt pathway in A2BR induced macrophage modulation.

我们前期研究发现，腺苷A2B受体（A2BR）激动剂BAY60-6583可能通过PI3K/Akt通路作用于脾来源的炎症细胞，抑制再灌注后炎症反应发挥心肌保护作用。此外，激活A2BR后心肌组织内抗炎M2型巨噬细胞数量显著增加，但其调控机制并不清楚。基于此，我们假设BAY60-6583作用于脾来源单核巨噬细胞A2BR，促进巨噬细胞由促炎M1型向抗炎M2型转化，减轻再灌注心肌损伤。本课题拟利用CD11bDTR及A2BRKO等基因修饰小鼠，结合脾来源单核/巨噬细胞过继（adoptive transfer）模型，采用流式细胞检测、免疫荧光、ELISA、TTC等技术，研究BAY60-6583是否通过作用于脾来源单核巨噬细胞中A2BR，促进巨噬细胞向M2型转化，发挥心肌保护作用。并在离体培养的脾单核/巨噬细胞中，利用RNAi技术进一步探讨A2BR是否通过PI3K/Akt信号通路调控巨噬细胞表型转化。

免疫炎症反应在心肌缺血再灌注损伤机制中发挥重要作用。但其详细调控机制仍不十分清楚。脾脏作为机体重要的免疫器官，在多种免疫调节过程中发挥重要作用。已经有研究报道，脾脏在心肌梗死后心室重塑过程中发挥重要免疫调控作用。但脾脏是否参与急性心肌缺血再灌注损伤仍不清楚。本项目立项初衷为探讨腺苷A2B受体通过作用于脾单核巨噬细胞，发挥抗炎及心肌保护作用。我们的实验数据表明，腺苷A2B受体通过作用于脾来源免疫细胞，通过PI3K/Akt通路上调IL-10表达水平，发挥抗炎作用，促进巨噬细胞向M2抗炎表型转化，减少再灌注后中性粒细胞浸润，发挥心肌保护作用。在实验进行过程中，我们发现不同缺血时间下，脾脏参与心肌再灌注损伤的程度不同。提示心肌缺血损伤程度与脾脏介导的免疫反应具有一定联系。随后课题组经讨论决定对心脏-脾轴介导的心肌再灌注免疫损伤机制进行深入研究。我们研究发现，脾脏在较严重（缺血时间大于30分钟）心肌缺血再灌注损伤过程中发挥重要作用。其参与机制为经历较长时间缺血的心肌组织释放HMGB1，后者通过外周循环作用于脾免疫细胞RAGE受体构成心脏-脾轴，激活再灌注后免疫炎症反应，参与心肌缺血再灌注损伤。心脏-脾轴介导了心肌缺血再灌注损伤后中性粒细胞活化及心肌浸润，从而加重再灌注心肌损伤。FPR1可以作为治疗靶点抑制心脏-脾轴介导的中性粒细胞活化，减轻心肌缺血再灌注损伤。此外我们研究还发现循环 DNA与HMGB1形成复合物共同调控心脏-脾轴，参与急性心肌缺血再灌注损伤的作用机制。其机制为缺血心肌组织同时释放HMGB1/DNA，二者部分以复合物的形式释放至循环中，作用于脾免疫细胞RAGE受体，活化炎症反应，加剧再灌注损伤。综上所述，本项目利用小鼠在体心肌缺血再灌注损伤模型，系统研究了心脏-脾轴参与急性心肌缺血再灌注损伤的内在机制，探寻心肌再灌注免疫损伤的心肌保护靶点，并初步探讨针对干预心脏脾轴免疫损伤机制的心肌保护方法。为今后开发新型有效的心肌保护措施奠定了基础。