标题:
组胺-STAT6信号在心梗后心肌纤维化和心室重构中的作用及机制研究
讲者:
杨向东
单位:
复旦大学附属中山医院
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论文摘要:
目的 研究组氨酸脱羧酶(histidine decarboxylase, HDC)和STAT6在心梗小鼠心脏的表达模式,阐述组胺-STAT6信号轴在心肌纤维化中的作用及机制。
方法 应用HDC-GFP转基因小鼠示踪HDC在心脏和血管的表达,流式细胞术和免疫荧光鉴定HDC/GFP+细胞的表达;用免疫组化法检测STAT6蛋白的表达;应用HDC基因敲除小鼠(HDC-/-)和STAT6基因敲除小鼠(STAT6-/-)行冠脉永久结扎术建立急性心梗(AMI)模型,术后4周应用小动物超声、TUNNEL和Masson 染色评估内源性组胺缺失或阻断STAT6信号对心功能、心肌凋亡或纤维化的影响。分离培养小鼠心脏纤维细胞,观察组胺对纤维细胞转化和增殖的作用。
结果 急性心梗和心衰病人外周血均可以检测到高水平的组胺。对照组HDC-GFP小鼠的心脏和血管内很难观察到HDC/GFP的荧光表达,但是MI24小时后,HDC/GFP+细胞在心肌梗死区 (心梗组21.37±6.57%,对照组0.21±0.12%, p<0.05)与外周血中(心梗组23.54±5.34%,对照组3.18±2.16%, p<0.05)显著增加。流式细胞术及免疫荧光染色均证明HDC主要表达在CD11b+髓系免疫细胞,在心肌、平滑肌和血管内皮细胞检测不到HDC/GFP的表达。心梗后28天,HDC+CD11b+髓系细胞较MI24小时显著减少,但仍略高于假手术对照组。结果显示HDC-/-鼠与对照鼠比较,心肌细胞凋亡或纤维化增加,LVEF和LVFS显著降低,LVDD、LVSD、LVDV和LVSV均显著增大,提示内源性组胺缺失后加重心梗后心肌损伤、纤维化和心力衰竭。心梗早期补充外源性组胺可以改善HDC-/-小鼠的心功能和左心室重构。机制研究发现组胺可以抑制培养的心脏源性纤维细胞的增殖,与其促进STAT6信号蛋白磷酸化有关。而STAT6-/-可以阻抑组胺对纤维细胞增殖的抑制作用。组胺受体H1R 和H2R在心肌细胞和成纤维细胞高表达,介导了组胺对缺血心肌和病理性重构的保护作用。
结论 CD11b+Gr-1+髓系细胞高表达HDC,是心梗后组胺主要合成、释放细胞。STAT6信号轴介导了组胺在心肌纤维化和心室重构中的保护作用,以组胺-STAT6信号轴或者其下游蛋白为靶标,可能为防治心肌病理性纤维化提供新思路。