Ephrin/Eph在肥大细胞介导的心脏缺血再灌注损伤中的作用及机制

Reperfusion is a most important remedy in coronary heart disease, but myocardial reperfusion injury impairs the prognosis of patients. The effect of local immune system and inflammation on myocardial injury and repair receive exclusive attention recently.Mast cell is an immune and inflammatory cell, We found that mast cells participate in cardiac injury,therefore the mouse model of cardiac reperfusion injury will be used to clarify the dynamic changes of mast cells. Mast cells carry some granules containing EphrinB2 which have vital role in angiogenesis. Our preliminary study showed that the expression of EphrinB2/EphB4 signal system had significant change in myocardial ischemia reperfusion injury.Therefore, this project aims to verify the effect of mast cells on cardiac ischemic reperfusion injury using wild-type, mast cell knockout and mast cell-stability with drug mouse models. And it will confirm whether mast cells take effects in cardiac reperfusion through Ephrin/Eph signialing via reinfusion of mast cells treated with siRNA silencing EphrinB2 and coculture mast cells and cardiac microvascular endothelial cells in hypoxia/reoxygenation model. The results will provide theoretical basis to find new therapeutic targets for clinics.

再灌注治疗是冠心病的重要治疗手段，但缺血再灌注导致的心肌损伤严重影响着患者的预后。局部免疫和炎症反应在心肌损伤和心肌修复中的作用成为了目前的研究焦点。肥大细胞是一种炎症和免疫细胞，我们的临床研究提示肥大细胞的不同表型可能在心肌损伤中起着不同的作用，因此拟应用小鼠心脏缺血再灌注模型进一步阐明肥大细胞在心肌损伤中的动态变化。肥大细胞颗粒中含有与血管新生相关的Ephrin B2分子,我们的预实验发现缺血再灌注后损伤心肌局部EphB4信号系统表达有显著的变化。故本项目拟应用野生型、肥大细胞缺失、肥大细胞药物稳定小鼠心脏缺血再灌注模型，并应用siRNA技术沉默Ephrin B2的肥大细胞回输在体实验、肥大细胞和心脏微血管内皮细胞共培养缺氧/复氧模型阐明肥大细胞的确切作用，以及是否通过Ephrin/Eph信号系统和血管新生的机制在心脏缺血再灌注损伤中发挥作用，从而为临床寻找新的治疗靶点提供研究基础。

再灌注是冠心病的重要治疗手段，但再灌注心肌损伤严重影响患者的预后。本研究拟探讨EphrinB2/EphB4信号通路在肥大细胞介导的心脏缺血再灌注损伤中的作用及机制。我们应用肥大细胞缺失小鼠构建心脏缺血再灌注模型，发现肥大细胞可能在再灌注早期加重心肌损伤，而在晚期促进心肌修复。我们推测其晚期的促进修复作用可能是通过激活内皮细胞EphrinB2/EphB4通路，进而促进损伤区血管增生。但通过建立肥大细胞和心脏微血管内皮细胞共培养缺氧/ 复氧模型后，发现内皮细胞EphrinB2/EphB4信号通路在肥大细胞刺激后并无明显激活，同时肥大细胞自身表达EphrinB2/EphB4蛋白丰度低。EphrinB2/EphB4通路是经典的促血管新生通路，EphrinB2是血管形成的关键分子，在胚胎发育、心脏及肿瘤的血管增生中起主要作用。但近来研究首次报道EphrinB2信号缺失加重小鼠肾脏纤维化，而在硬皮病患者活检标本中发现EphrinB2表达上调与皮肤纤维化程度相关，提示EphrinB2可能在纤维化进程中起重要作用。我们研究发现EphrinB2在心脏成纤维细胞中高表达；进一步在扩张型心肌病终末期心衰患者移植心脏标本中发现EphrinB2表达增高伴随着纤维化程度加重，提示EphrinB2可能参与调控心肌纤维化。因此，我们调整了研究方向，构建了小鼠心肌梗死模型及血管紧张素II诱导的心肌肥厚伴纤维化模型，发现EphrinB2的表达上调伴随着纤维化程度的加重。随后，我们构建了EphrinB2 shRNA慢病毒，予小鼠心梗术后即刻行心脏多点注射，28天后观察发现小鼠梗死区纤维化水平减少，心功能显著改善。应用分离培养的小鼠心脏成纤维细胞，予感染EphrinB2过表达或敲低慢病毒，发现EphrinB2表达增多促进成纤维细胞表型向肌成纤维细胞转化，EphrinB2表达降低则结果相反。进一步在动物模型及体外细胞实验中均证实，EphrinB2调控心肌纤维化及成纤维细胞表型转化的同时促进转录因子Stat3的激活；予成纤维细胞EphrinB2过表达及Stat3抑制剂干预后成纤维细胞向肌成纤维细胞的表型转化受到抑制，推测EphrinB2通过促进Stat3激活参与心肌纤维化。本研究首次报道了EphrinB2在心脏纤维化中的作用，有望为临床治疗心力衰竭、心肌病等提供新的靶点。