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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:2025-07-18   信息来源:尊龙凯时官方编辑

本研究关注横纹肌溶解症导致的急性肾损伤(AKI),深入探讨巨噬细胞外陷阱(METs)在这一过程中的重要作用。研究首次揭示了血小板激活诱导巨噬细胞释放METs,从而加剧AKI的全新机制,同时发现针对这一通路的潜在治疗方法,为治疗横纹肌溶解症引发的AKI提供了新的思路。

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

横纹肌溶解症是一种由骨骼肌损伤引起的严重综合征,损伤后的肌细胞分解产物进入全身循环,通常由剧烈运动、肌肉缺氧、药物或药物滥用引起,这可能导致危及生命的并发症,如AKI。肌溶解及其AKI并发症也可能在压榨综合征中出现,该综合征常见于自然灾害(如地震)和人为灾害(如战争和恐怖主义)受害者。人们普遍认为,受损肌肉释放的肌红蛋白可以触发这种AKI形式的肾功能障碍。尽管近期研究将巨噬细胞与肌溶解引起的AKI的疾病机制联系起来,但确切的分子机制尚待明确。

在本研究中,我们展示了在肌溶解小鼠模型中,巨噬细胞会释放由DNA纤维和颗粒蛋白组成的METs。在肌溶解过程中,从坏死肌细胞释放的血红蛋白激活血小板,从而增强METs的产生,这一过程依赖于细胞内活性氧(ROS)的增加和组蛋白去精氨酸化。我们首次报告了METs和血小板在肌溶解引起的AKI中作为肌红蛋白衍生血红蛋白感应器的意外作用。这一未曾揭示的机制可能成为治疗该疾病的新靶点。

研究方法

1. 动物模型构建:研究团队通过向小鼠肌肉内注射甘油模拟横纹肌溶解症,以观察肾脏损伤情况。同时,采用基因敲除技术培育特定基因缺失的小鼠,如PAD4基因敲除(Padi4−/−)小鼠,并使用药物抑制剂(如CLA)干预特定信号通路,对比不同处理组小鼠在模型诱导后的肾脏损伤指标,以探究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引发AKI中的具体贡献,研究者采用特定方法耗竭这些细胞类型,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,抗GPIbα抗体耗竭血小板。通过比较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:借助免疫组化及免疫荧光技术,研究团队对小鼠肾脏组织进行染色,以检测METs的存在与分布。利用特异性标记抗体(如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系。

4. 体外细胞实验:研究者体外培养THP-1单核细胞系,诱导其分化为巨噬细胞后,模拟血小板激活及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,探讨血小板激活、ROS生成及PADs活性对METs形成的影响。

研究结果

1. METs在AKI中的作用:研究表明,在横纹肌溶解症模型小鼠的肾脏中,METs以无定形DNA结构形式存在,与citrullinated histone H3(CitH3)共定位,并仅在肾小管中出现。与野生型(WT)小鼠相比,Padi4−/−小鼠及经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中起关键作用。

2. 巨噬细胞与血小板的协同作用:研究显示,耗竭巨噬细胞和血小板均显著减轻横纹肌溶解症引发的肾脏损伤,而中性粒细胞的耗竭无此效果。免疫荧光染色发现CitH3仅与巨噬细胞标记F4/80共定位,未与中性粒细胞标记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的形成。

3. 潜在治疗策略:研究者通过多种药物干预发现,血色素结合蛋白(hemopexin)有效抑制NET和MET形成,减轻AKI损伤。同时,乳铁蛋白(Lf)在体外实验中显著减少血小板诱导的MET形成,并在体内实验中预防了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的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。结果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Mac-1受体结合触发信号通路,最终导致METs的形成。这一交互作用在横纹肌溶解症引发的肾脏损伤中发挥了重要作用,提示针对这一通路的干预可能为治疗AKI提供新的策略。此外,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及安全性,从而为横纹肌溶解症患者提供新的治疗选择。

在此感谢尊龙凯时提供的实验支持,助力研究关于血色素结合蛋白在横纹肌溶解症引发的AKI中的作用。通过静脉注射hemopexin,可显著降低肾损伤和血浆DNA释放,为研究提供了重要数据。这些产品在本研究的应用,充分展示了其阻止血色素氧化活性的潜力,从而减少MET形成,降低因横纹肌溶解症引发的AKI相关损伤。