《JACC: Basic to Translational Science》：TLR7 Inhibition Limits Ischemic Cardiac Injury by Disrupting ITGAM-Dependent Immune-Endothelial Interactions
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经皮冠状动脉介入治疗如支架植入可在心肌缺血后恢复冠状动脉灌注，但也会诱导缺血再灌注（I/R）损伤，部分由先天免疫激活驱动。研究人员确定Toll样受体7（TLR7）作为内体单链RNA传感器，是缺血后炎症的关键介质。TLR7基因缺失或用Enpatoran进行药理学
经皮冠状动脉介入治疗如支架植入可在心肌缺血后恢复冠状动脉灌注，但也会诱导缺血再灌注（I/R）损伤，部分由先天免疫激活驱动。研究人员确定Toll样受体7（TLR7）作为内体单链RNA传感器，是缺血后炎症的关键介质。TLR7基因缺失或用Enpatoran进行药理学抑制可减少小鼠I/R后24小时的炎症和心肌梗死（MI）面积并改善心功能。单核细胞核RNA测序显示TLR7反应性炎性内皮和髓系细胞程序协调诱导，包括内皮ITGAM表达增加和白细胞粘附。TLR7/8激活在剪切应力下促进ITGAM依赖性内皮-白细胞相互作用，而ITGAM阻断减少免疫细胞浸润并限制MI损伤。这些发现确定TLR7-ITGAM信号轴作为心肌I/R损伤中内皮-白细胞串扰的核心驱动因子，并支持TLR7抑制作为减轻经皮冠状动脉介入治疗后缺血性MI的有前景的治疗策略。
该研究发表于《JACC: Basic to Translational Science》，针对急性心肌梗死再灌注治疗引发的缺血再灌注（I/R）损伤缺乏有效干预手段这一问题开展。目前再灌注治疗虽能限制梗死面积，但本身会导致额外心肌损伤，与先天免疫激活相关，而胞外RNA通过TLR7介导炎症的机制尚未明确。研究人员通过建立小鼠I/R模型，结合TLR7基因敲除与选择性拮抗剂Enpatoran干预，利用单核细胞核RNA测序（snRNA-seq）、血浆小RNA测序、微流控粘附实验、受激发射损耗（STED）超分辨显微镜等技术，揭示TLR7-ITGAM信号轴调控免疫-内皮相互作用的机制，证实TLR7抑制在时间窗内具有心脏保护作用，为急性心梗治疗提供新靶点。
关键技术方法包括：建立小鼠心肌I/R模型（45分钟左前降支结扎后再灌注），设置预防、治疗、早期救援及晚期救援四种Enpatoran给药方案；对假手术、I/R及Enpatoran处理组心肌组织进行snRNA-seq（10x Genomics平台）分析细胞转录谱；血浆小RNA测序检测I/R后循环miRNA变化；利用微流控芯片在生理剪切应力下评估TLR7激活对人冠状动脉内皮细胞（HCAECs）与THP-1单核细胞/原代人中性粒细胞粘附的影响；STED显微镜观察心肌组织ITGAM-ICAM1相互作用；使用ITGAM及ICAM1中和抗体进行体内外功能验证；分析公开人类ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者单细胞RNA测序数据集（EGAS00001007021）中ITGAM表达；采用流式细胞术动态监测I/R后免疫细胞浸润，超声心动图评估心功能，TTC染色测定梗死面积。
血浆小RNA测序鉴定心肌I/R损伤后促炎miRNA增加：研究人员发现I/R后24小时小鼠血浆总RNA及miRNA显著升高，RNA测序显示miRNA占血浆总RNA的82%，其中7种miRNA显著上调>1.5倍，4种含UU丰富促炎基序。其中3种miRNA模拟物以剂量依赖性方式诱导骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）产生MIP-2，该效应被TLR7拮抗剂Enpatoran完全阻断。
选择性TLR7/8拮抗剂Enpatoran保护心脏免受I/R损伤：Enpatoran在预防、治疗及早期救援方案中使MI/AAR降低35%至76%，减少血浆心肌肌钙蛋白I约70%，改善心输出量（CO）、左室射血分数（LVEF）、整体纵向应变（GLS）等功能指标；晚期救援方案无保护作用。TLR7敲除小鼠无额外获益，证实作用依赖TLR7，且雌雄小鼠均有效。
snRNA-seq揭示I/R损伤后髓系和内皮细胞扩增并具有独特转录特征：I/R后24小时心肌单核细胞核测序显示 cardiomyocytes减少，中性粒细胞、单核细胞浸润增加，内皮细胞亚群EC8扩增。KEGG分析显示髓系与内皮区室先天免疫、白细胞跨内皮迁移等通路激活，Enpatoran逆转该变化。Tlr7在心基础表达仅次于Tlr4，I/R后于增殖T/NK细胞及巨噬细胞亚群上调，EC8及CD14+单核细胞表达下降，Enpatoran部分恢复后者Tlr7表达并降低Tlr4及NF-κB活性。
Itgam在I/R后心脏细胞及循环单核细胞中表达上调：I/R后Itgam在单核细胞（4.0倍）、中性粒细胞、EC8（16倍）显著上调，Enpatoran下调其表达，免疫荧光验证蛋白水平一致，且Itgam高表达与LVEF、CO负相关与GLS正相关。人STEMI患者外周血单核细胞ITGAM+比例及表达在支架术后24小时进一步升高。
TLR7激活促进Itgam表达及内皮-免疫细胞串扰：TLR7/8激动剂R837、R848或miR-146a-5p处理BMDMs及HCAECs上调Itgam mRNA及蛋白。微流控实验显示R848增强HCAECs-THP-1粘附，Enpatoran抑制该效应；中和ITGAM抗体阻断THP-1粘附85.8%，阻断HCAECs粘附51.9%，人中性粒细胞实验类似，表明单核细胞ITGAM起主导作用。
ITGAM中和减轻心脏白细胞浸润并保护心肌I/R损伤：I/R前给予ITGAM中和抗体使MI/LV及MI/AAR减小，改善LVEF、CO、GLS及舒张功能，减少心肌Ly6G+中性粒细胞及CCR2+单核细胞浸润。
I/R损伤后ICAM1-ITGAM相互作用增强：CellChat分析识别24个I/R上调且Enpatoran逆转的内皮-免疫细胞配受体对，ICAM1-ITGAM最为显著。STED成像显示I/R后ITGAM+白细胞与ICAM1+内皮紧密接触，定位于内皮连接膜突起处，假手术组无此现象。Icam1主要在EC4、EC5上调，Enpatoran对其影响不显著。
TLR7调节ICAM1表达及白细胞-内皮粘附：TLR7/8激动剂诱导BMDMs及HCAECs的ICAM1表达增加。微流控实验中中和内皮ICAM1减少THP-1粘附显著，中和THP-1的ICAM1效果微弱，人中性粒细胞实验一致，表明内皮ICAM1主导TLR7诱导的粘附。
讨论部分指出本研究首次揭示TLR7作为中心先天免疫传感器连接I/R损伤与病理性白细胞-内皮相互作用，snRNA-seq发现I/R后心肌髓系细胞与炎性内皮亚群EC8协同扩增，Itgam为收敛特征。Enpatoran在再灌注前、中及早期给药具心脏保护，延迟至再灌注后2小时无效，提示狭窄治疗窗。TLR7可能通过胞外RNA如miRNA激活，Enpatoran既往用于自身免疫病安全性良好。局限性在于年轻健康小鼠模型未涵盖老年及合并代谢病临床复杂性，未解析细胞类型特异性TLR7-ITGAM贡献。结论为TLR7是连接I/R免疫激活与内皮功能障碍的关键RNA传感器，通过协调ICAM1-ITGAM表达驱动白细胞招募，TLR7抑制破坏免疫-内皮相互作用、限制梗死扩展并保护心功能，TLR7-ITGAM轴是心肌I/R中内皮-白细胞串扰的关键调节者，TLR7信号是急性MI治疗潜力靶点。
研究结论部分翻译：研究发现确定TLR7作为中心先天免疫RNA传感器，在机制上将I/R诱导的免疫激活与内皮功能障碍及心肌损伤联系起来。通过协调ICAM1-ITGAM表达与结合，TLR7信号驱动白细胞招募并维持缺血后炎症反应。TLR7的药理学抑制破坏了免疫-内皮相互作用，限制了梗死扩展，并在确定的治疗窗口内保留了心脏功能。总之，这些数据将TLR7-ITGAM轴定位为心肌I/R损伤中内皮-白细胞串扰的关键调节者，并强调TLR7信号作为急性MI中有前景的治疗干预靶点。
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