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血小板通过接触依赖性机制驱动巨噬细胞促炎激活的体外研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:Journal of Leukocyte Biology 3.1
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本研究揭示了血小板在心肌梗死(MI)后通过直接接触机制驱动巨噬细胞促炎性激活的关键作用。研究人员通过体外共培养实验结合RNA测序技术,发现活化血小板可显著上调巨噬细胞中Il1b、Trem1等炎症相关基因表达,且该效应主要依赖细胞间直接接触。该发现为理解血小板-巨噬细胞互作在组织损伤修复中的调控机制提供了新见解。
在心肌梗死等组织损伤后,巨噬细胞扮演着双重角色:既能促进组织修复,又可能加剧组织损伤或纤维化。血小板作为血栓形成和止血的关键介质,同时也是炎症的重要调节者,与巨噬细胞的相互作用日益受到关注。然而,血小板对巨噬细胞转录组的全面影响尚不清楚,特别是在无菌性组织损伤如心肌梗死的背景下。
德国维尔茨堡大学医院实验生物医学研究所(Institute of Experimental Biomedicine, University Hospital Würzburg)的研究团队在《Journal of Leukocyte Biology》发表的研究填补了这一空白。研究人员首先通过免疫荧光技术证实,在小鼠心肌梗死模型中,约15%的心脏巨噬细胞与血小板存在直接接触。随后建立的体外共培养系统显示,活化血小板可显著上调巨噬细胞中Il1b、Trem1、Tlr2等炎症相关基因的表达,同时促进Vegfa和Hif1a等与血管新生和缺氧反应相关基因的表达。RNA测序分析揭示,这种促炎激活主要依赖于细胞间直接接触,而可溶性因子仅部分参与其中。值得注意的是,与近期研究结论不同,该研究发现血小板来源的CXCL4对巨噬细胞促纤维化基因(Spp1/Fn1/Arg1)表达的调控作用有限。
研究采用的主要技术方法包括:小鼠心肌梗死模型建立、免疫荧光染色、骨髓来源巨噬细胞(BMDM)培养、血小板分离纯化、体外共培养实验、RNA测序分析、实时定量PCR验证以及Transwell实验等。其中特别注重血小板纯度的质量控制,确保CD45+白细胞污染率低于0.094%。
研究结果部分:
"Platelets interact with macrophages in the ischemic heart tissue after experimental MI":通过免疫荧光证实心肌梗死后第3天,15.11±1.38%的心脏巨噬细胞与血小板直接接触,且这种相互作用存在于血管外空间。
"Activated platelets polarize macrophages towards a pro-inflammatory phenotype in vitro":RNA测序显示活化血小板诱导375个基因上调和71个基因下调,显著富集于炎症反应、细胞趋化等通路。关键促炎因子Il1b表达上调超过100倍。
"Effect of resting platelets and thrombin on the macrophage transcriptome":静息血小板也影响巨噬细胞转录组,但程度较轻,且上调了Ccr5等独特基因。
"Macrophage inflammatory activation by activated platelets largely depends on cell/cell contact":Transwell实验表明除Il1b外,大多数炎症基因的激活需要血小板与巨噬细胞直接接触。
"Platelet and CXCL4 contribution to the pro-fibrotic Spp1/Arg1/Fn1+ signature":CXCL4处理未能重现近期报道的促纤维化基因表达模式,提示血小板对巨噬细胞纤维化表型的调控可能存在其他机制。
研究结论部分强调,该研究首次系统阐明了血小板通过接触依赖性机制驱动巨噬细胞促炎性激活的分子特征,为理解血小板在组织损伤后炎症反应中的调控作用提供了新视角。特别值得注意的是,与近期研究结论的差异提示血小板对巨噬细胞功能的调控可能存在环境依赖性,在复杂组织微环境中需考虑多种因素的共同作用。这些发现为开发靶向血小板-巨噬细胞互作的干预策略提供了理论基础,可能对心肌梗死等缺血性疾病的治疗具有潜在意义。
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