肾神经消融通过传入肾-脾神经轴调控心肌缺血后心脏炎症反应的新机制

《Journal of Translational Medicine》：Renal denervation attenuates cardiac inflammatory responses via the afferent renal-splenic nerve axis after myocardial ischemic injury

本研究针对心肌梗死(MI)后心脏炎症调控机制不清的问题，探讨了肾神经消融(RDN)的心脏保护作用。研究人员通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)、空间转录组学和多种神经消融技术，发现传入肾神经-脾神经轴通过调节脾脏去甲肾上腺素(NE)水平，影响髓系细胞整合素ITGA9的表达，从而抑制其与心脏内皮细胞VCAM-1的相互作用，减少脾源性髓系细胞向心脏的迁移。该研究揭示了神经-免疫交互在心肌缺血损伤中的新机制，为改善心脏功能提供了潜在治疗靶点。

　　

当心肌缺血发生时，心脏不仅面临缺氧损伤，还会触发复杂的炎症反应。近年来研究表明，神经系统和免疫系统的相互作用在心肌梗死(MI)后的心脏重构过程中扮演着关键角色。然而，这种神经免疫对话的具体机制尚不清楚，特别是肾脏与心脏之间的远程调控关系更是未知领域。

在这项发表于《Journal of Translational Medicine》的研究中，张友明等研究人员深入探讨了肾神经消融(RDN)对心肌缺血后心脏炎症的调控机制。他们发现了一个全新的神经通路——传入肾神经-脾神经轴，这一通路如同身体内部的"信息高速公路"，在心肌损伤后协调着脾脏免疫细胞向心脏的迁移过程。

为了开展这项研究，研究人员整合运用了多种先进技术方法：利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)和空间转录组分析心脏免疫细胞动态变化；通过流式细胞术检测不同组织部位免疫细胞浸润；采用多种特异性神经消融技术（包括全肾神经消融、传入肾神经消融和脾神经消融）验证神经通路功能；通过酶联免疫吸附测定(ELISA)检测神经递质水平；结合体外细胞实验验证分子机制。所有动物实验均使用8周龄C57BL/6雄性小鼠，心肌梗死模型通过冠状动脉结扎法建立。

RDN改善MI后心脏功能

研究人员首先在MI后第1天对小鼠进行RDN处理，通过酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化和肾脏去甲肾上腺素(NE)水平检测验证了消融效果。超声心动图、2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色和Masson染色结果显示，RDN显著改善了心脏功能，减小了梗死面积，降低了心脏纤维化比例，并增加了梗死区心室壁厚度。

RDN通过抑制迁移减弱心肌髓系细胞浸润

对单细胞RNA测序和空间转录组数据的重新分析显示，髓系细胞在MI后早期（第3天）就大量浸润心脏组织，并持续至第14天，这些细胞主要聚集在梗死区域。流式细胞术分析发现，RDN在MI后第7天显著减少了心脏中总髓系细胞(CD45⁺CD11b⁺)、中性粒细胞(CD45⁺CD11b⁺Ly6G⁺)、巨噬细胞(CD45⁺CD11b⁺Ly6G^-F4/80⁺)和单核细胞(CD45⁺CD11b⁺Ly6G^-Ly6C^high)的数量，但对淋巴细胞浸润无显著影响。

传入肾-脾神经轴调控脾髓系细胞向心脏迁移

为进一步明确肾神经亚型的作用，研究人员使用高浓度辣椒素(33 mM)进行特异性传入肾神经消融(ARD)。结果显示ARD显著减少了MI后第3天和第7天心脏中髓系细胞及其亚型的浸润。值得注意的是，ARD和RDN都表现出相似的模式：在MI后第3天减少脾脏髓系细胞浸润，而在第7天增加其浸润。脾神经消融(SDN)实验进一步证实了传入肾神经-脾神经轴的存在，该轴通过调节脾脏神经活动影响髓系细胞的迁移能力。

传入肾-脾神经轴调控脾脏NE水平

神经递质检测发现，RDN显著降低了MI后脾脏中的NE水平，而对乙酰胆碱(ACh)水平无影响。ARD和SDN同样降低了脾脏NE水平，而传入肾神经激活则增加了脾脏NE水平。为排除迷走神经的影响，研究人员使用6-羟基多巴胺(6-OHDA)进行局部交感脾神经消融，结果证实了NE在介导髓系细胞迁移中的关键作用。

RDN通过下调ITGA9抑制脾髓系细胞迁移

脾髓系细胞的批量RNA测序分析显示，RDN显著改变了细胞粘附分子(CAMs)相关基因的表达。基因集富集分析(GSEA)发现，RDN下调了CAMs通路，特别是ITGA9和Nectin1。进一步实验证实，RDN降低了脾髓系细胞中ITGA9的表达，而NE刺激可在体外上调THP-1细胞中ITGA9的表达。同时，研究人员发现MI后心脏内皮细胞VCAM-1表达升高，形成了ITGA9-VCAM-1相互作用的分子基础。

神经轴消融对心脏功能的影响

在心肌缺血再灌注(IR)模型中，ARD、SDN和RDN均改善了心脏功能，减少了心室纤维化比例，增加了梗死区壁厚度。然而在永久性MI模型中，只有SDN和RDN表现出心脏保护作用，ARD效果有限，提示不同神经干预策略的应用场景可能存在差异。

该研究首次揭示了传入肾神经-脾神经轴在调节心肌缺血后心脏炎症中的关键作用，阐明了RDN通过降低脾脏NE水平、抑制ITGA9表达、进而影响髓系细胞迁移的分子机制。这一发现不仅深化了我们对神经-免疫相互作用在心血管疾病中作用的理解，还为临床治疗提供了新的潜在靶点。特别是针对ITGA9的干预策略，可能为心肌梗死后的炎症调控提供更精确的治疗选择。

研究还提示了不同神经干预策略的适用性差异：在炎症反应更为显著的缺血再灌注模型中，ARD表现出明显的心脏保护作用，而在永久性MI模型中，则需要同时干预传入和传出肾神经（如RDN）或直接靶向脾神经（如SDN）才能获得最佳效果。这种差异为个体化治疗策略的选择提供了重要参考。

值得注意的是，该研究发现的ITGA9-VCAM-1相互作用机制为免疫细胞迁移调控提供了新的视角，但ITGA9在心脏修复中的具体功能仍需进一步验证。未来研究可考虑使用髓系细胞条件性基因敲除模型，直接验证ITGA9在介导心脏浸润中的因果关系，为临床转化提供更坚实的实验依据。