TLR2在损伤反应中介导新生儿心肌细胞的细胞周期重启与存活

《Cell Communication and Signaling》：TLR2 mediates cell cycle re-entry and survival of neonatal cardiomyocytes in response to injury

　　

摘要

与成年心脏不同，新生儿心脏具有再生能力并能适应压力。为探究心脏保护及再生机制，我们在出生后第1天的新生小鼠模型中，通过心肌梗死以及横主动脉缩窄模型，比较了其心脏中激活的基因及相关信号通路。我们发现了三个具有研究价值的免疫相关基因——Ccl4、S100a8和C1qa，因为它们编码的分泌因子在两种损伤类型下的新生儿小鼠心脏中均高度表达，且其受体存在于新生儿心肌细胞和心脏内皮细胞上。我们在体外研究了这些因子对原始小鼠心脏内皮细胞和心肌细胞的影响。研究发现，这些分泌因子的组合能够促进细胞周期重新启动并降低细胞凋亡率。结合体内外的转录组分析发现，新生儿心肌细胞中的Toll样受体2激活会引发共同的促生存和细胞周期重新启动相关信号通路，分别表现为Bcl2和Birc5的表达上升。通过使用TLR2基因敲除细胞、TLR2抑制剂以及TLR2激动剂，进一步证实了TLR2在促进心肌细胞细胞周期重新启动和存活方面的关键作用。此外，在TLR2基因敲除小鼠中，它们无法适应压力负荷，早在手术后的7天就出现了高死亡率以及不良的心脏重构现象，这一结果也证明了TLR2在介导新生儿小鼠对压力负荷的适应性反应中的重要性。总体而言，这些研究结果表明TLR2对于促进心肌细胞细胞周期重新启动、存活以及应对损伤的适应性/再生反应至关重要。

图形摘要

该图展示了新生儿小鼠心脏受损时，通过TLR2发生的免疫细胞与心肌细胞之间的相互作用。心脏受损时，针对CCL4、C1QA和S100A8等免疫细胞因子的激活，会促使Bcl2和Birc5的表达上升，从而提升心肌细胞的存活率并推动其细胞周期重新启动。

与成年心脏不同，新生儿心脏具有再生能力并能适应压力。为探究心脏保护及再生机制，我们在出生后第1天的新生小鼠模型中，通过心肌梗死以及横主动脉缩窄模型，比较了其心脏中激活的基因及相关信号通路。我们发现了三个具有研究价值的免疫相关基因——Ccl4、S100a8和C1qa，因为它们编码的分泌因子在两种损伤类型下的新生儿小鼠心脏中均高度表达，且其受体存在于新生儿心肌细胞和心脏内皮细胞上。我们在体外研究了这些因子对原始小鼠心脏内皮细胞和心肌细胞的影响。研究发现，这些分泌因子的组合能够促进细胞周期重新启动并降低细胞凋亡率。结合体内外的转录组分析发现，新生儿心肌细胞中的Toll样受体2激活会引发共同的促生存和细胞周期重新启动相关信号通路，分别表现为Bcl2和Birc5的表达上升。通过使用TLR2基因敲除细胞、TLR2抑制剂以及TLR2激动剂，进一步证实了TLR2在促进心肌细胞细胞周期重新启动和存活方面的关键作用。此外，在TLR2基因敲除小鼠中，它们无法适应压力负荷，早在手术后的7天就出现了高死亡率以及不良的心脏重构现象，这一结果也证明了TLR2在介导新生儿小鼠对压力负荷的适应性反应中的重要性。总体而言，这些研究结果表明TLR2对于促进心肌细胞细胞周期重新启动、存活以及应对损伤的适应性/再生反应至关重要。

图形摘要

该图展示了新生儿小鼠心脏受损时，通过TLR2发生的免疫细胞与心肌细胞之间的相互作用。心脏受损时，针对CCL4、C1QA和S100A8等免疫细胞因子的激活，会促使Bcl2和Birc5的表达上升，从而提升心肌细胞的存活率并推动其细胞周期重新启动。