技術(shù)進(jìn)展：武大人民醫(yī)院團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)心臟移植損傷治療靶點(diǎn)

心力衰竭已被公認(rèn)為全球性流行病， 盡管針對(duì)終末期心力衰竭患者已有多種治療方案，但心臟移植（HT）仍是目前最有效的治療手段。減輕心肌缺血再灌注（IR）損傷，對(duì)于提高心臟移植的成功率、改善患者預(yù)后至關(guān)重要。在心臟移植過(guò)程中，浸潤(rùn)的中性粒細(xì)胞受到多種其他細(xì)胞類型的調(diào)控與影響，通過(guò)過(guò)度釋放中性粒細(xì)胞胞外陷阱（NETs），進(jìn)一步加劇心肌IR損傷。盡管如此，中性粒細(xì)胞與其他非心肌細(xì)胞之間相互作用的精確機(jī)制尚不明確。

武漢大學(xué)人民醫(yī)院夏中元教授團(tuán)隊(duì)在Advanced Science（IF 14.1）上發(fā)表了題為“Inhibition of Macrophage ARID3A Alleviates Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury After Heart Transplantation by Reducing THBS1/CD47 Signaling-Mediated Neutrophil Extracellular Traps Formation”的研究論文，結(jié)果表明THBS1/CD47信號(hào)通路是介導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞與NETs相關(guān)中性粒細(xì)胞之間相互作用的關(guān)鍵橋梁，4-辛基衣康酸酯（4-OI）有望成為治療心臟移植后心肌缺血再灌注損傷的潛在治療候選藥物。

· 維真助力 - 腺病毒·
感染細(xì)胞
THP-1細(xì)胞、HL-60細(xì)胞
MOI：50
感染時(shí)間：12h
研究結(jié)果
1、M1巨噬細(xì)胞通過(guò)THBS1/CD47軸誘導(dǎo)NETosis
作者發(fā)現(xiàn)心臟移植患者術(shù)后血清中MPO-DNA復(fù)合物（NETs標(biāo)志物）水平顯著上升，中性粒細(xì)胞更容易被誘導(dǎo)產(chǎn)生NETs，并且NETosis與HT患者心肌IR損傷的發(fā)生密切相關(guān)；利用小鼠頸部異位心臟移植模型和心肌細(xì)胞缺氧復(fù)氧（H/R）模型在體內(nèi)外探究了HT再灌注損傷的病理生理學(xué)，發(fā)現(xiàn)NETs是心臟移植后心肌IR損傷的關(guān)鍵介質(zhì)，靶向NETs形成是潛在治療方向。為明確產(chǎn)生NETs的中性粒細(xì)胞類型，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)移植心臟的非心肌細(xì)胞進(jìn)行了scRNA-seq分析，DEGs分析確定了9個(gè)細(xì)胞亞群，并發(fā)現(xiàn)Ero1l+中性粒細(xì)胞亞群NETs評(píng)分最高，定義為“NETs相關(guān)中性粒細(xì)胞”，與HT后心肌IR損傷誘導(dǎo)的NETs密切相關(guān)。進(jìn)一步的研究表明HT后心肌IR損傷過(guò)程中Ero1l+中性粒細(xì)胞NETs的形成與M1巨噬細(xì)胞密切相關(guān)。作者分析了巨噬細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的配體-受體對(duì)，發(fā)現(xiàn)THBS1-CD47的差異在M1巨噬細(xì)胞亞群和Ero1l+中性粒細(xì)胞之間很明顯。免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)證表明，與對(duì)照組相比，IR組中THBS1和CD47之間的相互作用顯著增加。M1巨噬細(xì)胞是HT后THBS1分泌的來(lái)源之一，巨噬細(xì)胞可以通過(guò)產(chǎn)生THBS1介質(zhì)來(lái)誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞CD47激活和NETs表型，加劇IR損傷。圖1. M1巨噬細(xì)胞通過(guò)THBS1/CD47軸誘導(dǎo)NETosis

2、ARID3A在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)M1巨噬細(xì)胞中THBS1的表達(dá)
作者通過(guò)機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)CD47在心肌IR期間通過(guò)調(diào)節(jié)p38 MAPK信號(hào)通路的激活來(lái)促進(jìn)NETosis，為探索THBS1在M1巨噬細(xì)胞中的調(diào)控機(jī)制，利用PYSCENIC在單細(xì)胞水平上鑒定了在M1巨噬細(xì)胞亞群中特異激活的轉(zhuǎn)錄因子，發(fā)現(xiàn)ARID3A是M1巨噬細(xì)胞中顯著上調(diào)的轉(zhuǎn)錄因子，并通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因測(cè)定和染色質(zhì)免疫沉淀 (ChIP) 分析等證實(shí)了ARID3A直接結(jié)合HBS1啟動(dòng)子的P2區(qū)域并驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)錄。進(jìn)一步探討ARID3A在H/R損傷誘導(dǎo)THBS1中的作用，作者使用腺病毒（Ad-ARID3A）在 THP1 細(xì)胞中過(guò)表達(dá)ARID3A，過(guò)表達(dá)ARID3A的巨噬細(xì)胞在H/R上清刺激下THBS1分泌和表達(dá)顯著增加；同時(shí)，在髓系特異性ARID3A敲除小鼠中表現(xiàn)出減輕的心肌損傷和NETs水平，也證實(shí)了ARID3A驅(qū)動(dòng)HT后心肌IR損傷誘導(dǎo)的M1巨噬細(xì)胞中THBS1 的轉(zhuǎn)錄。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ARID3A通過(guò)THBS1/CD47信號(hào)通路調(diào)節(jié)HT后NETs的形成和心肌IR損傷。

3、4-OI可以靶向巨噬細(xì)胞中的ARID3A發(fā)揮治療作用
代謝物衣康酸和衣康酸衍生物已表現(xiàn)出抑制巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)的優(yōu)異特性，作者分析了衣康酸衍生物4-OI在HT期間心肌IR損傷中的作用，發(fā)現(xiàn)外源性給予4-OI可以通過(guò)抑制HT期間M1巨噬細(xì)胞極化和NETosis來(lái)減輕心肌IR損傷。ARID3A是4-OI的直接靶點(diǎn)，4-OI 呈濃度依賴性抑制H/R上清誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞ARID3A表達(dá)，同時(shí)降低THBS1分泌，表明4-OI可能主要通過(guò)ARID3A依賴性機(jī)制發(fā)揮其心臟保護(hù)作用。此外，THP-1細(xì)胞中ARID3A的過(guò)表達(dá)，能通過(guò)增加THBS1表達(dá)來(lái)逆轉(zhuǎn)4-OI對(duì)NETosis的抑制作用。已有證據(jù)表明，4-OI可以通過(guò)激活核紅細(xì)胞2相關(guān)因子2 (NRF2) 信號(hào)通路發(fā)揮心臟保護(hù)作用，從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞極化并減少炎癥。作者進(jìn)一步評(píng)估了外源4-OI治療是否會(huì)在H/R期間誘導(dǎo) THP-1細(xì)胞中NRF2激活，發(fā)現(xiàn)ARID3A的過(guò)表達(dá)逆轉(zhuǎn)了4-OI對(duì)NRF2/HO-1通路的激活。綜上4-OI對(duì)心臟保護(hù)作用，不僅與限制THBS1/CD47通路的激活有關(guān)，還與抗氧化因子NRF2在巨噬細(xì)胞中的積累有關(guān)。

小結(jié)
本研究證明巨噬細(xì)胞ARID3A通過(guò)調(diào)節(jié)THBS1/CD47軸誘導(dǎo)HT后NETs的產(chǎn)生和心肌IR損傷，為4-OI對(duì)HT心肌IR損傷的保護(hù)作用提供了有力的證據(jù)。