IL-17A在心肌缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

最近的研究证实心肌缺血再灌注损伤（MIRI）与T淋巴细胞介导的免疫炎症关系密切，其分泌的各种炎症因子参与MIRI进程。IL-17A作为主要由T淋巴细胞分泌的细胞因子，介导局部组织炎症和自身免疫性疾病。我们前期的初步研究证实，IL-17A促进MIRI进程，但其具体机制尚未明了。本课题拟以小鼠作为MIRI动物模型，①动态观察小鼠MIRI后不同时间点IL-17A表达规律及其来源细胞，应用IL-17A敲基因鼠、γδT细胞敲基因鼠、抗IL-17A中和性抗体或细胞因子阻断或增强IL-17A的效应，明确IL-17A在MIRI炎症中的作用；②观察IL-17A对MIRI相关细胞（心肌细胞、内皮细胞和中性粒细胞）生物学功能的影响，阐明IL-17A介导MIRI的具体机制。通过本课题的研究，可望阐明IL-17A在MIRI中的作用和机制，完善MIRI免疫炎症理论，为MIRI炎症的靶向治疗提供新的理论基础和实验依据。

炎症反应作为重要的机制参与心肌缺血再灌注损伤（ MIRI）的发生发展，促炎症性细胞因子白介素-17A（ IL-17A）参与多种心血管疾病的发生发展，如冠状动脉粥样硬化，病毒性心肌炎等，然而它在 MIRI 中的作用尚未明确。本项目首先在小鼠MIRI模型中观察IL-17A的表达规律，发现IL-17A mRNA及蛋白水平于再灌后1小时即开始升高，24小时达峰值，72小时仍然高于假手术组。95%以上的IL-17A来源于CD3+ T细胞，其中70%是 T细胞，13%是CD4+ T细胞，说明 T是小鼠MIRI中IL-17A的主要来源，而非Th17。分别用抗体中和内源性IL-17A或IL-17A基因敲除干预小鼠MIRI模型，发现阻断IL-17A减轻MIRI，而给与外源性IL-17A的作用则加重MIRI。机制研究表明IL-17A抗体减少心肌细胞凋亡，减少中性粒细胞的浸润以及中性粒细胞趋化因子KC，MIP-2和LIX的表达和粘附分子ICAM-1和E-selectin的表达，IL-17A细胞因子的作用则相反。进一步的体外实验表明IL-17A通过调节Bax/Bcl-2的比例诱导心肌细胞的凋亡，通过诱导上述趋化因子和粘附分子的表达促进中性粒细胞的移行和粘附。此后本研究对IL-17A诱导心肌细胞凋亡的机制进行了深入探讨。IL-17A通过激活p38和p53，诱导Bax从胞浆到线粒体的转位，细胞色素C的释放，从而激活内源性的凋亡途径。 本项目还进一步拓展了研究计划，探讨了IL-17A对小鼠心肌梗死(MI)以及MI后心室重塑的作用，发现给与外源性IL-17A，加剧早期和晚期的心室重塑，表现为梗死面积增加，心功能恶化，心肌纤维化和心肌细胞凋亡增加，而IL-17A基因敲除则作用相反。本项目的研究详细阐明了IL-17A在心肌缺血中的作用和机制，完善了MIRI免疫炎症理论，为MIRI炎症的靶向治疗提供新的理论基础和实验依据。