NeuroD2/PKD 轴:多柔比星诱导心肌炎治疗的新希望

【字体: 时间:2025年03月19日 来源:BMC Cardiovascular Disorders 2

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  为探究蛋白激酶 D(PKD)在心肌炎中的作用,研究人员发现 NeuroD2 可促进巨噬细胞炎症激活,为治疗带来新方向。

  在心血管疾病的世界里,心肌炎是一个棘手的难题。它是心肌的炎症性疾病,常常由病毒感染和后续的免疫反应引发。想象一下,心肌就像心脏的 “肌肉引擎”,正常情况下有条不紊地工作,为全身输送血液。但心肌炎来袭时,这个 “引擎” 出现了故障,心肌细胞在炎症的攻击下逐渐受损,心脏功能也随之下降。患者的症状轻重不一,轻者可能毫无察觉,重者却可能面临心源性休克甚至猝死的危险。据统计,在年轻人心源性猝死的尸检案例中,2 - 42% 都与心肌炎有关。而目前,无论是急性还是慢性心肌炎,治疗手段都十分有限,大多只能提供支持性治疗,就像给生病的心脏 “打补丁”,却无法从根本上解决问题。所以,寻找新的治疗方法迫在眉睫。
中南大学湘雅医院的研究人员勇敢地迎接了这个挑战,开展了一项关于 “Neurogenic differentiation 2 promotes inflammatory activation of macrophages in doxorubicin-induced myocarditis via regulating protein kinase D” 的研究。他们的研究成果发表在《BMC Cardiovascular Disorders》杂志上,为心肌炎的治疗带来了新的曙光。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,构建了多柔比星(DOX)诱导的小鼠心肌炎模型,这就像是制造了一个模拟人类心肌炎发病的 “小世界”,便于观察和研究疾病的发展过程。然后,通过超声心动图检测小鼠心脏功能,就像给小鼠的心脏做了一个 “全方位体检”,精确测量心脏的各项指标。同时,运用组织学染色(如苏木精 - 伊红染色、免疫荧光染色)观察心脏组织的病理变化,从微观层面揭示炎症细胞的浸润和心肌细胞的损伤情况。此外,还利用酶联免疫吸附测定(ELISA)、定量实时逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)等技术,检测炎症细胞因子水平、基因和蛋白表达情况,深入探究疾病发生的分子机制。
研究结果令人瞩目:
  1. PKD 在多柔比星诱导的小鼠心脏组织中上调:研究人员通过超声心动图发现,多柔比星处理后的小鼠心脏功能受损,左心室舒张末期内径(LVEDd)和左心室收缩末期内径(LVESd)增大,左心室缩短分数(LVFS)和左心室射血分数(LVEF)降低。组织学染色显示,心脏组织有明显的炎症细胞浸润和心肌细胞坏死。进一步检测发现,炎症细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL - 18 和 IL - 1β 水平显著升高,同时 PKD、NLRP3、磷酸化 p65(p - p65)和 p65 的表达也明显上调。这表明多柔比星诱导的心肌炎模型成功建立,且 PKD 在其中可能发挥重要作用。
  2. PKD 抑制剂改善心肌炎小鼠的炎症和心脏功能:为了验证 PKD 的作用,研究人员给心肌炎小鼠注射了 PKD 抑制剂 CID755673。结果惊喜地发现,小鼠心脏功能得到显著改善,LVEDd 和 LVESd 减小,LVFS 和 LVEF 提高。炎症细胞浸润减少,心脏组织中巨噬细胞标记物 CD68 的蛋白表达降低,TNF-α、IL - 6、IL - 18 和 IL - 1β 的 mRNA 表达和蛋白水平也明显下降。同时,NLRP3、p65 和 p - p65 的水平也降低了。这充分说明抑制 PKD 可以有效减轻炎症,改善心脏功能。
  3. PKD 参与多柔比星诱导的巨噬细胞炎症激活:从不同组小鼠心脏组织中分离出巨噬细胞进行研究,发现多柔比星处理后,巨噬细胞中 PKD 的 mRNA 表达显著升高,而给予 CID755673 后则下降。ELISA 和 qRT-PCR 分析表明,CID755673 能有效抑制 TNF-α、IL - 6、IL - 18 和 IL - 1β 的水平。此外,CID755673 还显著降低了巨噬细胞中 NLRP3、p65 和 p - p65 的水平。这表明 PKD 在巨噬细胞炎症激活过程中起着关键作用。
  4. NeuroD2 与 PKD 的功能相互作用:通过 JASPAR 数据库预测和实验验证,发现 NeuroD2 与 PKD 之间存在潜在的相互作用。多柔比星处理后,巨噬细胞和心脏组织中 NeuroD2 的表达上调。干扰或过表达 NeuroD2 后发现,NeuroD2 敲低可使 PKD 的 mRNA 表达和蛋白水平显著降低,而过表达 NeuroD2 则使其升高。双荧光素酶报告基因实验和染色质免疫沉淀(ChIP)实验进一步证实,NeuroD2 可以直接结合到 PKD 的启动子上,调节其表达。
  5. PKD 过表达可逆转 NeuroD2 对多柔比星诱导的巨噬细胞炎症激活的影响:构建 PKD 过表达质粒进行实验,结果显示,干扰 NeuroD2 后,PKD 和 NLRP3的 mRNA 表达以及 PKD、p - p65、p65 和 NLRP3的蛋白水平均降低,同时 TNF-α、IL - 6、IL - 18 和 IL - 1β 的水平也显著下降。而 PKD 过表达则能逆转这些变化。这表明 PKD 过表达可以在一定程度上抵消 NeuroD2 对巨噬细胞炎症激活的促进作用。
研究结论和讨论部分指出,在心肌炎中,NeuroD2 和 PKD 均上调。抑制 PKD 能够改善多柔比星诱导的小鼠心肌炎的病理状态和心脏功能。NeuroD2 通过直接结合 PKD 启动子,增强 NLRP3/NF - κB 信号通路,促进巨噬细胞炎症激活,进而加剧心肌炎的进展。这一发现为治疗多柔比星诱导的心肌炎提供了一个潜在的新靶点 ——NeuroD2/PKD 轴。然而,研究也存在一些局限性,如每组小鼠数量有限,缺乏临床样本验证,研究模型单一等。未来的研究可以朝着增加样本量、纳入临床样本分析、拓展动物模型类型等方向展开。但无论如何,这项研究都为心肌炎的治疗开辟了新的道路,让我们看到了战胜心肌炎的希望之光。
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