白细胞介素-35通过抑制VEGFA/VEGFR2信号通路来缓解肺动脉高压

《Life Sciences》:Interleukin-35 alleviates pulmonary arterial hypertension by suppressing the VEGFA/VEGFR2 signaling pathway

【字体: 时间:2025年12月10日 来源:Life Sciences 5.1

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  IL-35通过抑制炎症、凋亡和血管重塑改善肺动脉高压疗效机制研究。

  
Jie Feng|Kai Li|Leilei Han|Yunmam Liu|Yanqing Wu
江西省南昌医学院第二附属医院心血管科,南昌,330006,中国

摘要

肺动脉高压(PAH)是一种严重的循环系统疾病,其特征是肺动脉压力(PAP)升高,而肺毛细血管楔压(PCWP)正常,这种病理变化由肺小动脉的重构驱动。如果不进行治疗,它可能导致严重的健康并发症甚至死亡。目前的治疗方法,如内皮素受体拮抗剂、磷酸二酯酶-5抑制剂、前列腺素类似物和可溶性鸟苷酸环化酶刺激剂,可以缓解症状、改善运动能力并延缓疾病进展,但并不能针对根本的血管病变。由于这些疗法无法改善长期预后,因此给患者、家庭和社会带来了沉重的负担。因此,迫切需要开发出更有效的治疗药物来治疗PAH。
白细胞介素-35(IL-35)主要由调节性T细胞产生,是一种具有显著抗炎和免疫调节作用的分子。最近的研究表明,IL-35作为治疗PAH的新药物具有潜力。然而,IL-35如何影响肺动脉高压的具体机制仍需通过进一步实验来阐明。为此,我们建立了动物和细胞模型,并使用Western blotting、PAP测量、流式细胞术、EdU染色、划痕实验、血液生化检测、免疫荧光、酶联免疫吸附测定(ELISA)、苏木精-伊红(H&E)染色和Masson三色染色等方法分析了分子、功能和结构变化。
我们的研究结果表明,IL-35可以减轻PAH引起的炎症、细胞凋亡和平滑肌细胞增殖,降低PAP,并恢复血管重构,从而减轻PAH引起的结构和功能损伤。

引言

肺动脉高压(PAH)是一种进行性的血管疾病,其特征是小肺动脉的结构重构,导致肺血管阻力增加和平均肺动脉压力(mPAP≥20 mmHg,肺动脉楔压≤15 mmHg)[1],[2],[3],[4]。由于右心室对低压力循环的生理适应,肺动脉压力和血管阻力的升高会显著增加右心室的后负荷。一旦这些血流动力学变化超出右心室的代偿能力,就会依次引发右心室心肌重构和舒张功能障碍[5]。这些血流动力学异常会逐渐损害右心室的收缩功能,最终导致右心室衰竭、严重并发症和过早死亡,如果不进行治疗的话。
尽管PAH相对罕见,但其临床影响非常严重,全球在诊断和治疗方面存在显著差异[6]。在美国,PAH的患病率约为每百万人中有15-50例[7]。此外,在高风险人群中,如系统性硬化症或类风湿性关节炎患者中,这一数字可能上升到每百万人中有200-500例[8]。PAH的死亡率非常高,尤其是在未经治疗的情况下。尽管治疗方法有所进展(如内皮素受体拮抗剂、磷酸二酯酶-5抑制剂),现有的干预措施只能缓解症状,无法逆转已经发生的血管重构,因此仍存在重要的未满足需求[9,10]。
炎症和免疫失调是PAH发病机制的核心,这使得抗炎细胞因子成为有前景的治疗候选物[11,12]。白细胞介素-35(IL-35)是白细胞介素-12家族的成员,主要由调节性T细胞分泌,具有强大的免疫调节作用,先前的研究表明它可能通过抑制内皮细胞增殖来缓解PAH[13,14]。然而,一些关键问题尚未得到解答:IL-35是否会影响其他PAH的核心病理过程——特别是炎症、细胞凋亡和血管重构?这些效应背后的机制是什么?在本研究中,我们探讨了IL-35在PAH中的作用,重点关注其对炎症信号传导、细胞凋亡平衡和血管重构的影响,特别是VEGFA/VEGFR2通路——这一通路是血管重构的关键驱动因素。这项工作旨在填补我们对IL-35在PAH治疗潜力理解上的空白。

材料

材料

我们从南京Corues动物公司购买了36只6-8周大的野生型(WT)SD雄性大鼠(体重200±20克)。人肺动脉平滑肌细胞(PASMCs,编号HTX2164)购自中国广州的OTWO Biotech公司。人PASMCs的完整培养基(编号CM-H243)购自武汉Procell生物技术有限公司。重组人IL-35蛋白购自abbkine(武汉)生物技术有限公司。一抗α-SMA(目录号67735–1-Ig)等试剂也由该公司提供。

PAH模型中的IL-35表达

通过免疫荧光共定位分析,我们在对照组和PAH模型中检测到了IL-12A(IL-35亚单位,红色荧光)和α-SMA(绿色荧光)的表达。如图1D所示,DAPI(蓝色荧光)标记了细胞核。合并图像显示,在正常氧合和缺氧条件下的人PASMCs细胞质中都有明显的黄色重叠信号,表明PASMCs是IL-35表达的特异性靶细胞。此外,IL-12A的荧光强度...

讨论

我们的研究表明,IL-35在PAH中具有多重保护作用,在体内和体外模型中均表现出强烈的抗炎、抗凋亡和抗血管重构效果。鉴于当前的临床现状,这一点尤为重要,因为肺动脉高压的治疗主要集中在缓解症状上——具体是通过暂时性肺血管扩张来降低平均肺动脉压力[23]。
PAH的发病机制类似于一种破坏性...

局限性

尽管我们的研究证实了IL-35在减轻PAH损伤方面的有效性,包括抑制炎症、减少细胞凋亡和减弱血管重构,但仍存在一些局限性。首先,虽然我们提出了一些可能的机制,但尚未完全探索IL-35参与的STAT1/STAT4信号通路,这将在未来的研究中进一步探讨。其次...

结论

我们的研究发现,IL-35在体内和体外PAH模型中均表现出显著的改善效果。其保护机制可能通过VEGFA/VEGFR2通路发挥作用,抑制异常的炎症反应,减轻细胞凋亡,并缓解病理性的肺血管重构。这些发现表明IL-35是一种新的PAH治疗策略,为将其转化为临床干预措施提供了希望。

作者贡献声明

Jie Feng:撰写初稿,项目管理。Kai Li:方法学设计,实验实施。Leilei Han:软件操作。Yunmam Liu:数据可视化。Yanqing Wu:撰写、审稿与编辑,概念构思。

出版同意

不适用。

伦理批准和参与同意

动物实验得到了南昌Royo生物技术有限公司动物护理与利用委员会(RYE2025070601)的授权。

资助

本工作得到了江西省卫生健康委员会科技创新重点项目(编号2024ZD007)和江西省分子医学重点实验室(编号2024SSY06231)的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的研究。
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