《Journal of Translational Autoimmunity》:Liraglutide prevents lupus-associated diffuse alveolar hemorrhage via inhibiting lymphocyte infiltration and promoting macrophage M2 polarization
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本研究针对狼疮最致命的并发症之一——弥漫性肺泡出血(DAH)缺乏有效疗法的临床困境,探索了胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA)利拉鲁肽的预防和治疗潜力。研究人员在pristane诱导的狼疮小鼠模型中发现,利拉鲁肽能显著降低DAH发生率和严重程度,其机制与减少肺内T细胞(CD4+、CD8+)和B细胞(B220+)浸润、并促进巨噬细胞向M2表型(CD206+/CD163+)极化密切相关。该研究为DAH提供了一种全新的、具有临床应用潜力的防治策略。
系统性红斑狼疮(SLE,Systemic Lupus Erythematosus)是一种困扰全球数百万患者的慢性自身免疫性疾病,其特征是免疫系统攻击自身组织,产生大量自身抗体,导致多器官损伤。在SLE众多的并发症中,肺部受累是导致患者死亡的主要原因之一,而弥漫性肺泡出血(DAH,Diffuse Alveolar Hemorrhage)更是其中最凶险、最致命的一种。尽管DAH发生率不高,但其死亡率历史上曾高达90%,即使采用大剂量糖皮质激素和环磷酰胺等强效免疫抑制剂进行积极治疗,效果往往不尽如人意,且伴随显著的副作用。因此,探索DAH新的发病机制并寻找更安全有效的预防和治疗策略,已成为狼疮研究领域亟待突破的难题。
近日,发表在《Journal of Translational Autoimmunity》上的一项研究为这一难题带来了新的希望。该研究团队将目光投向了临床上已广泛用于治疗2型糖尿病和肥胖的药物——利拉鲁肽。利拉鲁肽是一种长效的胰高血糖素样肽-1(GLP-1,Glucagon-like peptide-1)类似物。近年来,越来越多的证据表明,GLP-1受体激动剂(GLP-1RAs)具有超越降糖之外的抗炎和免疫调节特性。它们不仅能抑制NLRP3炎症小体活化、减少肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)等促炎因子的产生,还能调节中性粒细胞活性,并在动脉粥样硬化等血管疾病模型中显示出改善内皮功能和屏障完整性的直接能力。更有研究表明,利拉鲁肽能显著减轻脂多糖(LPS)或败血症引起的急性肺损伤(ALI)。鉴于急性肺损伤与DAH在临床和病理上的相似性,研究人员提出了一个创新性的科学假说:利拉鲁肽或许也能对SLE相关的DAH起到保护作用。
为了验证这一假说,研究团队选用pristane(降植烷)诱导的狼疮小鼠模型来模拟SLE相关的DAH。研究人员给6-8周龄的雌性C57BL/6小鼠单次腹腔注射0.5毫升pristane,成功诱导出发生率约为67%的DAH模型。随后,他们将小鼠随机分组,分别给予每日腹腔注射生理盐水或利拉鲁肽(2毫克/千克/天)。治疗在pristane注射前14天(预防性方案)或注射当天(早期干预方案)开始,并持续至建模后14天。通过对小鼠体重、血糖、肺组织病理、血清自身抗体水平以及肺内免疫细胞浸润情况的系统评估,研究人员深入探究了利拉鲁肽的效果及其潜在作用机制。
本研究运用了多项关键技术方法。主要包括:1)使用pristane诱导建立狼疮相关性DAH小鼠模型;2)通过酶联免疫吸附试验(ELISA)定量检测血清中抗双链DNA(anti-dsDNA)抗体、抗核抗体(ANA)、总免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白G(IgG)水平;3)对肺组织进行苏木精-伊红(H&E)染色和普鲁士蓝染色,进行组织病理学评估和含铁血黄素巨噬细胞定量;4)采用流式细胞术(结合t-SNE降维可视化分析)对肺组织消化后的单细胞悬液进行免疫细胞分型,精确分析T细胞、B细胞和髓系细胞(如肺泡巨噬细胞、树突状细胞等)各亚群的浸润情况;5)通过免疫荧光染色在组织原位验证特定免疫细胞(如B220+B细胞、CD4+T细胞)的浸润;6)利用蛋白质印迹法(Western Blot)检测肺组织中M1型巨噬细胞标志物CD86和M2型标志物CD163的蛋白表达水平。
3.1. 利拉鲁肽治疗对狼疮相关性DAH小鼠的体重和血糖水平无显著影响
研究人员首先确认,利拉鲁肽治疗在给药第一周引起小鼠体重短暂下降,之后逐渐恢复,与生理盐水组无显著差异。随机血糖水平在两组间在任何时间点均无显著差异。这表明在该剂量下,利拉鲁肽对DAH的保护作用独立于其经典的降糖和影响体重的效应。
3.2. 利拉鲁肽降低了pristane诱导的狼疮小鼠DAH的发生率并减轻了其严重程度
宏观病理评估显示,无论是早期干预还是预防性给药方案,利拉鲁肽治疗均能显著减轻肺部出血。在预防性方案中,生理盐水组有5只小鼠出现严重DAH,1只轻度出血;而利拉鲁肽组仅有1只小鼠出现轻度出血,其余9只均无出血。与此保护效应一致,利拉鲁肽显著降低了肺湿重。血清学检测发现,利拉鲁肽治疗导致血清总IgG和抗dsDNA IgM水平显著降低。H&E染色组织学评估进一步证实,利拉鲁肽组的DAH病理评分显著低于生理盐水组。普鲁士蓝染色检测含铁血黄素巨噬细胞的结果表明,利拉鲁肽处理的肺组织中血红蛋白分解产物的沉积极少,与生理盐水对照组中广泛的沉积形成鲜明对比。
3.3. 利拉鲁肽减少了肺内T细胞和B细胞亚群的浸润
流式细胞术分析显示,利拉鲁肽治疗显著减少了肺内B220+B细胞、初始B细胞、CD19+CD44+细胞、CD19+CD62L+细胞、CD3+CD4+T细胞、CD3+CD8+T细胞、CD4+效应记忆T细胞(TEM)和CD8+TEM细胞的浸润。免疫荧光染色肺切片结果也证实,利拉鲁肽治疗显著降低了B220+和CD4+细胞的比例,与流式结果相互印证。
3.4. 利拉鲁肽增加了肺内肺泡巨噬细胞的数量
对髓系细胞的分析发现,利拉鲁肽治疗显著改变了肺内髓系细胞的组成。利拉鲁肽处理的小鼠与生理盐水对照组相比,肺泡巨噬细胞(AMs,CD11c+Siglec-F+)和树突状细胞(CD11b+CD24+)的数量显著增加。
3.5. 利拉鲁肽促进了肺巨噬细胞的M2极化
流式细胞分析显示,利拉鲁肽治疗对M1型巨噬细胞无显著影响,但显著增加了肺间质巨噬细胞(IMs)和肺泡巨噬细胞(AMs)中抗炎M2型巨噬细胞(CD206+)的比例,并显著提高了CD206的平均荧光强度。蛋白质印迹分析结果与流式数据一致,利拉鲁肽治疗显著上调了肺组织中M2标志物CD163的表达,而M1标志物CD86的表达虽有下降趋势但未达统计学显著性。这些结果共同表明,利拉鲁肽促进了肺巨噬细胞向抗炎M2表型的极化。
该研究首次提供了实验证据,证明利拉鲁肽在pristane诱导的狼疮相关性DAH模型中具有显著的保护作用。其益处与减少肺内T细胞和B细胞的募集以及促进巨噬细胞M2极化相关。利拉鲁肽可能通过直接作用于淋巴细胞上的GLP-1受体抑制其增殖和迁移,或通过抑制肺内内皮细胞、上皮细胞等产生趋化因子(如CXCL10、CCL5),从而减少淋巴细胞的肺内聚集。同时,利拉鲁肽通过激活GLP-1受体,增强内皮一氧化氮(NO)产生,降低血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)和细胞间粘附分子-1(ICAM-1)等粘附分子的表达,从而稳定内皮屏障,抑制白细胞粘附和跨内皮迁移。在巨噬细胞方面,利拉鲁肽通过逆转pristane诱导的常驻肺泡巨噬细胞丢失,并驱动肺巨噬细胞功能向抗炎、促修复的M2表型转变,可能通过信号转导与转录激活因子3(STAT3)和环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)等通路,协同性地 dampen(抑制)免疫驱动的肺损伤,增强出血碎片的清除,并促进组织修复。
综上所述,这项研究不仅为SLE相关性DAH提出了一种新颖的预防和治疗策略,也拓展了GLP-1受体激动剂在自身免疫性疾病中的潜在应用。当然,该研究也存在一些局限性,例如利拉鲁肽减少T、B细胞浸润的具体机制仍需体外迁移和粘附实验直接验证,其诱导M2极化的信号通路需进一步解析,以及最终需要在临床队列中进行转化验证。尽管如此,这项开创性的工作无疑为攻克狼疮这一致命并发症带来了新的曙光和重要的理论依据。