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巨噬细胞外陷阱与血小板激活驱动肌溶解肾损伤,尊龙凯时揭示新治疗靶点

发布时间:2025-07-14   信息来源:尊龙凯时官方编辑

导读:本研究关注于横纹肌溶解症引发的急性肾损伤(AKI)这一临床挑战,深入分析了巨噬细胞外陷阱(METs)在该过程中的关键作用。研究首次揭示了血小板激活如何诱导巨噬细胞释放METs,从而加剧AKI的全新机制,同时发现了一些潜在的治疗策略,为横纹肌溶解症相关AKI的干预提供了新思路。

巨噬细胞外陷阱与血小板激活驱动肌溶解肾损伤,尊龙凯时揭示新治疗靶点

肌溶解症是由骨骼肌损伤引起的一种严重综合征,损伤的肌细胞释放的分解产物会进入全身循环。此类损伤通常因剧烈运动、肌肉缺氧或药物滥用而发生,严重时可能导致急性肾损伤(AKI)等危及生命的并发症。肌溶解及其相关的AKI还可能出现在压榨综合征中,该综合征常发生在自然灾害(如地震)或人为灾害(如战争、恐怖袭击)中的受害者。研究表明,受损肌肉释放的肌红蛋白可能是导致这种AKI形式肾功能障碍的原因之一。近期研究将巨噬细胞与肌溶解引起的AKI病理过程联系起来,但确切的分子机制仍不明确。

在本研究中,我们展示了一个肌溶解小鼠模型,巨噬细胞释放由DNA纤维和颗粒蛋白构成的细胞外陷阱(ETs)。在肌溶解期间,来自坏死肌细胞的血红蛋白激活血小板,从而增强了巨噬细胞METs的产生,这一过程通过增加活性氧(ROS)的产生和组蛋白去精氨酸化来实现。本研究首次报告了METs和血小板在肌溶解造成的AKI中的意外作用,阐明了这一机制可能成为治疗目标。

研究方法

1. 动物模型建立:研究者采用小鼠模型模拟横纹肌溶解症,通过向小鼠肌肉内注射甘油来誘发该症状,以观察肾脏损伤情况。同时,利用基因敲除技术培育特定基因缺失小鼠(如PAD4基因敲除鼠),以及通过药物抑制剂(如CLA)干预特定信号通路,比较不同处理组小鼠在模型诱导后的肾脏损伤指标,以探讨METs在病理过程中的作用。

2. 细胞类型耗竭实验:为了分别研究巨噬细胞、中性粒细胞及血小板在横纹肌溶解症引发AKI中的具体贡献,研究者采用特定手段耗竭这些细胞类型,例如使用克隆霉素脂质体耗竭巨噬细胞,抗Ly6G抗体耗竭中性粒细胞,以及抗GPIbα抗体耗竭血小板。通过对比耗竭组与对照组小鼠在模型诱导后的肾脏损伤指标,明确各细胞类型在病理过程中的作用。

3. 免疫组化与免疫荧光染色:借助免疫组化和免疫荧光技术,研究者对小鼠肾脏组织进行染色以检测METs的存在与分布。使用特异性标记抗体(如针对CitH3、F4/80等),结合荧光显微镜观察,定位METs在肾脏中的具体位置,并分析其与肾脏损伤区域的关联。

4. 体外细胞实验:研究者体外培养THP-1单核细胞系,并诱导其分化为巨噬细胞,模拟体内血小板激活及METs形成过程。通过预处理巨噬细胞(如加入DNaseI、DPI、CLA等),观察不同干预下METs形成情况,探究血小板激活、ROS生成、PADs活性等环节对METs形成的影响。

研究结果

1. METs在AKI中的作用:研究发现,METs以无定形DNA结构在横纹肌溶解症模型小鼠肾脏中存在,且与citrullinated histone H3(#CitH3)共定位,仅在肾小管中检测到,肾小球中未见。与野生型小鼠相比,PAD4基因敲除小鼠和用PAD抑制剂CLA处理的小鼠,其血清肌酐(Cr)、血尿素氮(BUN)等AKI指标显著降低,且肾脏损伤程度减轻,表明METs在横纹肌溶解症引发AKI中发挥了关键作用。

2. 巨噬细胞与血小板的协同作用:研究显示,巨噬细胞及血小板的耗竭均能显著减轻横纹肌溶解症引发的肾脏损伤,而中性粒细胞耗竭则无此效果。免疫荧光染色发现,CitH3仅与巨噬细胞标记F4/80共定位,而不与中性粒细胞标记Ly6G共定位。此外,研究还发现,血小板激活后与巨噬细胞上的Mac-1受体结合,触发ROS生成及组蛋白去精氨酸化,进而促进METs形成。

3. 潜在治疗策略:研究者尝试使用多种药物干预,发现血色素结合蛋白(hemopexin)能有效抑制NET及MET形成,从而减轻AKI损伤。此外,乳铁蛋白(Lf)在体外实验中显著减少血小板诱导的MET形成,并在体内实验中能够预防甘油诱导的横纹肌溶解症引发的肾脏损伤。

讨论

本研究首次揭示了METs在横纹肌溶解症引发AKI中的关键作用,明确了血小板激活、巨噬细胞参与及ROS、PADs等环节在METs形成中的重要性。研究证实了巨噬细胞与血小板之间的协同作用,血小板激活通过与巨噬细胞上的Mac-1受体结合,激活一系列信号通路,最终导致METs形成。这一相互作用在横纹肌溶解症引发的肾脏损伤中起到了至关重要的作用,提示针对这一通路的干预可能成为治疗AKI的新策略。研究中发现的hemopexin和Lf等药物展现出对横纹肌溶解症引发AKI的潜在治疗效果,为临床治疗提供了创新思路。未来需要进一步开展临床试验,以验证这些药物的疗效和安全性,为横纹肌溶解症患者提供新的治疗选择。

尊龙凯时为本研究提供的产品包括血色素结合蛋白(hemopexin),支持了对在横纹肌溶解症引发的AKI中血小板作用的实验。通过在给药前4小时静脉注射hemopexin,可以显著减少肾损伤和血浆DNA释放,同时对CK水平没有影响。这一研究进展为尊龙凯时在生物医疗领域的潜力增添了新篇章,期待其在未来的临床应用中发挥更大的作用。