sRAGE通过JAK2/STAT3-PD-L1通路调控Treg细胞分化抑制心肌缺血再灌注损伤

《Cell & Bioscience》：sRAGE inhibits myocardial ischemia/reperfusion injuries via regulating Treg cells

本研究针对心肌缺血再灌注（I/R）损伤中炎症过度激活的临床难题，探讨了可溶性晚期糖基化终末产物受体（sRAGE）通过JAK2/STAT3信号轴上调程序性死亡配体1（PD-L1）表达，促进CD4+T细胞向调节性T细胞（Tregs）分化，从而减轻心肌纤维化、细胞凋亡和炎症反应的新机制。该发现为心肌I/R损伤的免疫调节治疗提供了新靶点。

　　

当心脏病发作时，及时恢复血液供应是抢救心肌的关键，但讽刺的是，血液再度流入缺血区域的过程本身可能造成二次伤害——这就是心肌缺血再灌注损伤（myocardial ischemia/reperfusion injury）。这种损伤伴随着复杂的炎症反应，如同在伤口上撒盐，进一步扩大心肌梗死面积。如何控制这种过度的炎症反应，成为心血管领域亟待解决的难题。

在这片炎症的战场上，调节性T细胞（regulatory T cells, Tregs）扮演着"和平使者"的角色。它们能够抑制过度的免疫反应，维护心脏组织的免疫平衡。然而，如何有效调动这些"和平使者"聚集到损伤的心肌区域，一直是科学家们探索的方向。

首都医科大学的研究团队将目光投向了一种名为可溶性晚期糖基化终末产物受体（soluble receptor for advanced glycation end-products, sRAGE）的蛋白质。先前的研究表明，sRAGE对心脏具有保护作用，但其是否通过调节Tregs来发挥作用，仍是一个未解之谜。发表在《Cell & Bioscience》上的这项研究，正是要解开这个谜团。

为了揭示sRAGE与Tregs之间的关系，研究人员运用了多种先进的技术方法。他们构建了心肌细胞特异性sRAGE基因敲入（sRAGE-CKI）小鼠模型，通过心肌I/R手术模拟临床缺血再灌注过程。通过超声心动图评估心功能，TTC染色测定梗死面积，流式细胞术分析T细胞亚群，免疫组化观察组织病理变化，蛋白质印迹检测信号通路蛋白表达，并建立了心肌细胞与初始CD4⁺T细胞共培养体系，全面验证sRAGE对Treg分化的调控作用。

Tregs介导sRAGE对心功能的保护作用

研究发现，sRAGE过表达显著增加了心肌组织中CD4和Foxp3双阳性细胞（即Tregs）的数量。通过使用抗CD25抗体（PC61）清除Tregs后，sRAGE对I/R诱导的心功能不全的保护作用被完全取消。具体表现为：sRAGE过表达使左心室射血分数（LVEF）从26.83%提升至57.02%，但Tregs清除后仅维持在37.87%；类似的变化也出现在短轴缩短率（FS）和心输出量（CO）等指标上。

Tregs参与sRAGE对I/R诱导细胞死亡的抑制作用

TTC染色显示，sRAGE过表达将梗死面积从28.54%减少至14.12%，而Tregs清除后梗死面积回升至22.36%。TUNEL染色和cleaved caspase-3免疫组化结果一致表明，sRAGE对I/R诱导的细胞凋亡的抑制作用依赖于Tregs的存在。

Tregs参与sRAGE对心肌纤维化的抑制作用

Masson和Sirius red染色结果显示，I/R损伤显著增加了心肌纤维化程度，sRAGE过表达有效抑制了这一过程，但Tregs清除后，sRAGE的抗纤维化作用被完全逆转。

Tregs参与sRAGE对炎症反应的抑制作用

研究发现，sRAGE过表达减少了I/R诱导的炎症细胞浸润，降低了CD68⁺巨噬细胞和iNOS⁺ M1型巨噬细胞数量，同时增加了CD206⁺ M2型巨噬细胞比例。ELISA检测显示，sRAGE上调了抗炎细胞因子IL-4和IL-10水平，下调了促炎因子IL-17，这些效应均被Tregs清除所逆转。

sRAGE增强心肌细胞PD-L1表达

机制探索发现，sRAGE过表达显著增加了心肌组织中PD-L1⁺区域，体外实验证实sRAGE处理的心肌细胞在氧糖剥夺/再灌注（OGD/R）后PD-L1表达上调。

抑制PD-L1削弱sRAGE对Tregs的促进作用

使用PD-L1中和抗体阻断PD-1/PD-L1相互作用后，sRAGE引起的Foxp3蛋白表达上调和Tregs比例增加均被显著抑制，证明PD-L1是sRAGE调控Tregs的关键分子。

sRAGE促进CD4⁺T细胞向Tregs分化

共培养实验证实，sRAGE过表达的心肌细胞能够促进初始CD4⁺T细胞向Tregs分化，无论在常氧还是OGD/R条件下，Tregs比例均从约8.2%上升至12.2%。

sRAGE通过JAK2/STAT3通路上调PD-L1

进一步机制研究表明，使用JAK2抑制剂AG490或STAT3抑制剂static均能显著减弱sRAGE对PD-L1的上调作用，证实sRAGE通过激活JAK2/STAT3信号通路调控PD-L1表达。

这项研究首次阐明了sRAGE通过JAK2/STAT3-PD-L1信号轴促进CD4⁺T细胞向Tregs分化，从而减轻心肌I/R损伤的完整机制。该发现不仅深化了对心肌I/R损伤免疫调节机制的理解，更重要的是为临床治疗提供了新的思路：通过调控sRAGE-JAK2/STAT3-PD-L1-Tregs这一轴心信号通路，可能开发出针对心肌I/R损伤的新型免疫调节策略。研究巧妙地将内源性小分子物质与Tregs介导的免疫调节联系起来，为心血管疾病的免疫治疗开辟了新视角。

该研究的创新性在于揭示了心肌细胞自身通过表达sRAGE主动调控局部免疫微环境的新功能，打破了传统上认为免疫调节主要依赖于专业免疫细胞的观念。这种心肌细胞与免疫细胞之间的直接对话机制，为理解心脏保护提供了全新的理论框架，具有重要的科学意义和临床转化价值。