《Tissue and Cell》:Endothelial Cell-Derived MYDGF Alleviates Cardiomyocyte Injury in Rats after Ischemia/Reperfusion
编辑推荐:
•心肌细胞和内皮细胞之间进行着动态的交互作用。•髓源生长因子(MYDGF)由内皮细胞分泌。•心脏微血管内皮细胞上清液中的 MYDGF 保护心肌细胞。•MYDGF 通过减少心肌细胞死亡,在大鼠模型中发挥心脏保护作用。引言心肌梗死以冠状动脉阻塞为特征,导致心肌损伤,对人类健康构成
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心肌细胞和内皮细胞之间进行着动态的交互作用。
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髓源生长因子(MYDGF)由内皮细胞分泌。
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心脏微血管内皮细胞上清液中的 MYDGF 保护心肌细胞。
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MYDGF 通过减少心肌细胞死亡,在大鼠模型中发挥心脏保护作用。
引言
心肌梗死以冠状动脉阻塞为特征,导致心肌损伤,对人类健康构成重大威胁,并导致发病率和死亡率升高(Liu et al., 2024 Aug 6)。目前最佳的干预策略是心肌再灌注,它可以挽救缺血心肌,从而减少梗死面积并预防心力衰竭。然而,血流的恢复也可能导致进一步的心脏损伤和并发症(Zhang et al., 2024 Nov 26, Wang et al., 2025 Jan 25)。多种旨在减少再灌注损伤、减小梗死面积和心脏功能障碍的策略要么在动物研究中以失败告终,要么在临床应用上受到限制(Chen et al., 2023 Feb 20)。开发有效的策略以防止心脏 I/R 诱导的损伤至关重要;然而,有效的治疗药物或分子靶点仍然不足。
MYDGF 因其由源自骨髓的单核细胞/巨噬细胞分泌而得名,由于其抗凋亡、促血管生成和抗炎功能,被认为具有心肌细胞保护和组织修复特性(Korf-Klingebiel et al., 2015 Feb, Meng et al., 2021 May 21, Houseright et al., 2021 Aug 2, Chen et al., 2024 Jul 19;)。当发生 MI 时,MYDGF 缺陷小鼠表现出更大的梗死面积、更多的心肌细胞凋亡、内皮细胞增殖减少以及血管生成反应减弱,这些通过施用 MYDGF 蛋白得到缓解(Korf-Klingebiel et al., 2015 Feb.)。MYDGF 可以通过调节 HR 损伤后的 ER 氧化应激来减弱 HR 诱导的 CMECs 凋亡(Jiang et al., 2016 Dec, Xu et al., 2025 Oct)。炎症促成了心力衰竭的发病机制,但其潜在的修复益处仍未得到充分理解。炎症细胞分泌 MYDGF 以促进组织损伤后的组织修复,例如 I/R 诱导的肾损伤和心肌损伤(Korf-Klingebiel et al., 2021 Oct 12, Wang et al., 2023 Aug 1;)。值得注意的是,承受压力超负荷的小鼠左心室心肌和血液血浆中的 MYDGF 蛋白水平升高。此外,MYDGF 介导炎症细胞和心肌细胞之间的适应性交互作用,从而提供对压力超负荷诱导的心力衰竭的保护。源自炎症细胞的 MYDGF 缺乏加剧了内皮细胞中低密度脂蛋白(LDL)的跨细胞运输,导致动脉壁对 LDL 的摄取增加并加重小鼠模型中的动脉粥样硬化。相反,从 MYDGF+/+ 小鼠中分离的巨噬细胞以及重组 MYDGF 已被证明可以减轻小鼠主动脉内皮细胞中 LDL 的跨细胞运输和摄取。因此,炎症细胞衍生的 MYDGF 充当这些细胞与内皮细胞之间的信号介导物,有助于减轻 LDL 的跨细胞运输并在小鼠中提供对抗动脉粥样硬化的保护效应(Xu et al., 2023 Nov, Xu et al., 2024 Apr)。
在本研究中,我们的研究结果表明,H/R 诱导的 CMECs 上清液减轻了对 H/R 诱导的心肌细胞的损伤。我们进行了基于 iTRAQ 的蛋白质组学分析以鉴定该上清液中的分泌分子,并鉴定出了 MYDGF。我们的研究结果表明,内皮细胞衍生的 MYDGF 减轻了体内 I/R 诱导的心肌细胞损伤。此外,在内皮细胞中靶向敲低 MYDGF 表达导致接受 I/R 的大鼠心脏梗死面积进一步增加。总体而言,MYDGF 可能在保护心脏免受 I/R 损伤方面发挥关键作用。
章节片段
抗体
针对 caveolin-1 (ab2910) 和 Bcl-2 (ab196495) 的抗体来自 Abcam (英格兰剑桥科学园),针对 MYDGF (A1093)、Bax (A0207) 和 GAPDH (ACOO2) 的抗体购自 ABclonal (中国武汉),针对 Bak (2772) 的抗体来自 CST (美国波士顿)。β-actin 抗体 (A1978) 来自 Sigma (美国圣路易斯)。HRP 标记的山羊抗兔 IgG (# 31460) 和 HRP 标记的山羊抗小鼠 IgG (# 31430) 来自 Invitrogen (美国卡尔斯巴德)。
H/R 诱导的 CMEC 上清液减轻 H9C2 细胞中的 H/R 损伤
心脏微血管穿透心脏组织并广泛分布在心肌细胞周围。CMECs 构成这些微血管的主要成分,对于调节心脏代谢、生长、收缩功能和节律性至关重要(Adao et al., 2024 Nov 6)。CMECs 与心肌细胞在 I/R 损伤期间的相互作用是心血管研究的一个重要焦点。为了确定 CMECs 对心肌细胞的影响,我们从大鼠心脏中分离了 CMECs。小窝蛋白 -1, 一种
讨论
细胞交互作用对于阐明组织稳态、再生和疾病发病机制至关重要,目标是识别新的诊断和治疗靶点。内皮细胞和心肌细胞之间的相互作用对于生理和病理条件下心心脏功能的调节尤为重要。内皮细胞不仅为心脏提供氧气和营养,还在发育、舒张
结论
微血管内皮细胞和心肌细胞之间的交互作用对于心脏保护至关重要。MYDGF 是一种新型分泌蛋白,在多种病理条件下作为关键调节因子。微血管内皮细胞衍生的 MYDGF 通过其抗凋亡活性减少梗死面积,从而对 I/R 损伤发挥心脏保护作用(图 7)。我们期待在未来探索 MYDGF 在 I/R 损伤中的潜在治疗效果。
伦理声明
本研究中进行的所有动物实验均获得了河南大学抗体药物工程联合国家实验室机构动物伦理委员会的批准,实验设计和动物护理均遵循 ARRIVE 指南。遵循了所有适用的国际、国家和/或机构关于动物护理和使用的指南。
资金
本研究得到河南省自然科学基金(编号 242300421021)、国家自然科学基金(编号 82370294)的支持。
CRediT 作者贡献声明
李文曹:验证,方法论。杨爽:方法论,调查。沈东海:方法论。王宣:资源,数据整理。王明理:写作 – 原稿,数据整理。王耀辉:写作 – 审查与编辑,资金获取。魏银祥:验证,形式分析,概念化。王泽坤:资源,项目管理。李雪芳:方法论,形式分析。王诗月:软件,方法论。
致谢
我们感谢实验室所有成员对稿件进行的有益讨论和评论。
王明理 |王宣 |沈东海 |杨爽 |李文曹 |王诗月 |李雪芳 |魏银祥 |王耀辉