前列腺素E2受体EP4激活诱导耐受性树突状细胞缓解缺血性急性肾损伤的机制研究

【字体: 时间:2025年06月01日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决急性肾损伤(AKI)高死亡率及缺乏有效治疗手段的问题,宁夏医科大学总医院团队通过激活前列腺素E2(PGE2</sub)-EP4通路,诱导耐受性树突状细胞(LDC)生成,显著降低促炎因子(IL-1β、TNF-α等)分泌并提升抗炎因子IL-10水平,同时抑制肾小管上皮细胞凋亡和氧化应激。该研究为缺血再灌注(I/R)相关AKI提供了新型免疫调节靶点,发表于《Scientific Reports》。

  

急性肾损伤(AKI)是全球范围内威胁人类健康的重大疾病,每年导致约200万人死亡,其中缺血再灌注(I/R)是临床最常见的诱因。尽管医学界对AKI的关注度持续攀升,但现有治疗手段仍局限于透析支持,亟需探索更有效的干预策略。肾脏缺血时,缺氧诱导的活性氧(ROS)爆发会触发肾小管上皮细胞凋亡,而再灌注后大量浸润的免疫细胞——尤其是树突状细胞(DC)——通过释放促炎因子进一步加剧组织损伤。有趣的是,未成熟DC(imDC)在稳态下具有维持免疫耐受的特性,如何调控DC的双重免疫特性成为突破AKI治疗瓶颈的关键。

宁夏医科大学总医院的研究团队将目光投向前列腺素E2(PGE2)信号通路。这个脂质介质在炎症中扮演着"双面角色":既能通过EP4受体促进DC成熟迁移,又能诱导抗炎因子IL-10产生。为解开这个矛盾谜题,研究人员使用EP4特异性激动剂L-902,688预处理骨髓源性DC(BMDC),成功培育出高表达CCR7却低表达成熟标志物(CD80/CD86/MHCII)的耐受性DC亚群(LDC)。这些细胞展现出惊人的"调和能力":在细胞因子风暴中,它们将促炎因子IL-1β、TNF-α等压制到基线水平,同时将IL-10产量提升至普通DC的2倍以上。更令人振奋的是,当这些LDC与经历缺氧复氧(H/R)损伤的肾小管上皮细胞共培养时,细胞内ROS水平骤降50%,细胞迁移能力完全恢复,凋亡率降低至对照组水平。动物实验中,提前1.5小时注射EP4激动剂的小鼠,其肾脏DC成熟度显著降低,病理学评分改善近70%,充分验证了"PGE2-EP4-DC"轴的肾保护价值。

研究团队运用多组学技术层层推进:通过流式细胞术分析DC表面标志物CD11c+/CCR7+表达;采用Transwell非接触共培养系统观察DC与TCMK-1细胞的互作;建立CoCl2诱导的H/R细胞模型模拟缺血再灌注损伤;结合ELISA和Western blot检测炎症因子及EP4/CCR7蛋白表达;最后通过小鼠双侧肾蒂夹闭模型进行体内验证。

Identification of bone marrow-derived dendritic cells
经7天培养的BMDC中CD11c+纯度达60%,证实成功诱导功能性DC。

Effects of the PGE2/EP4 signaling pathway on CCR7 levels in DCs
30μM EP4激动剂使CCR7 mRNA表达提升3倍(p<0.01),而拮抗剂则显著抑制EP4转录(p<0.01),证实CCR7表达受EP4直接调控。

Effects of the PGE2/EP4 signaling pathway on the maturity of DCs
LDC组CD80/CD86表达较成熟DC(mDC)降低40%(p<0.05),呈现"半成熟"耐受态特征。

Effects of the PGE2/EP4 signaling pathway on the secretion of inflammatory factors by DCs
LDC组IL-10分泌量达mDC的2.5倍(p<0.01),而TNF-α水平仅为mDC的1/3(p<0.001),实现免疫应答极性转换。

Establishment of hypoxia-reoxygenation cell model
600μM CoCl2处理24小时+2小时复氧可稳定诱导HIF-1α表达(p<0.0001),成功模拟肾脏I/R损伤。

Effects of different DC groups on alleviating H/R-induced damage to TCMK-1
LDC共培养使H/R后细胞凋亡率从35%降至15%(p<0.01),迁移能力恢复至正常水平80%(p<0.05)。

Protective role of PGE2-EP4 signaling in renal IRI
EP4激动剂预处理使肾小管损伤评分从4.2分降至1.8分(p<0.05),KIM-1水平降低60%。

这项研究首次阐明EP4受体激活可通过"升高CCR7-抑制成熟-促进IL-10"三联机制重塑DC功能,为临床防治AKI提供新思路:一方面,EP4激动剂可开发为术前预防用药,减轻肾移植等手术中的I/R损伤;另一方面,耐受性DC过继疗法或成为AKI精准治疗的新选择。该发现同时解答了学界关于PGE2在I/R中"促炎or抗炎"的长期争议,证实环境依赖性调控是决定其功能转向的关键。未来研究可进一步探索EP4下游的cAMP/PKA信号如何协调CCR7与共刺激分子的表达差异,以及LDC诱导Treg分化的具体分子机制。

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