2025年8月21日,《Circulation Research》在線發(fā)表明尼蘇達(dá)大學(xué)Xavier S. Revelo團(tuán)隊(duì)的突破性成果。研究揭示CCL24通過(guò)其受體CCR3和PI3K/ AKT信號(hào)的下游激活直接激活成纖維細(xì)胞,纖維細(xì)胞中CCR3的遺傳消融可改善心臟功能,并在壓力過(guò)載后改善纖維化。這項(xiàng)研究表明,CCL24/CCR3途徑的激活在促進(jìn)纖維化和心臟功能障礙的響應(yīng)中對(duì)壓力超負(fù)荷有關(guān)鍵作用。
背景:
炎癥是心血管疾病的重要危險(xiǎn)因素,通過(guò)驅(qū)動(dòng)對(duì)心臟損傷的適應(yīng)性和非適應(yīng)性反應(yīng),促進(jìn)心血管疾病的發(fā)展。巨噬細(xì)胞是心臟中zui豐富的免疫細(xì)胞,在心臟組織重塑中發(fā)揮重要作用。心臟駐留巨噬細(xì)胞是心肌的重要組成部分,在炎癥反應(yīng)、組織損傷和重塑中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而,心臟駐留巨噬細(xì)胞調(diào)節(jié)心力衰竭重塑的確切機(jī)制仍然知之甚少。
本文即在這一背景下,研究了CCL24在急性壓力超負(fù)荷引起的心力衰竭進(jìn)展中的作用。遺傳缺陷和抗體介導(dǎo)的CCL24抑制導(dǎo)致心臟功能改善,適應(yīng)性心臟重塑以及壓力過(guò)載后的纖維化改善。
關(guān)鍵詞
纖維化;心力衰竭;巨噬細(xì)胞;CCL24;M2巨噬細(xì)胞。
研究結(jié)果
結(jié)論1: CRMs是心臟中Ccl24的主要來(lái)源
研究發(fā)現(xiàn),心臟駐留巨噬細(xì)胞(CRMs)是CCL24的主要來(lái)源。通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序、qPCR、熒光原位雜交和骨髓移植實(shí)驗(yàn)證實(shí),CCL24表達(dá)主要集中于CRMs,而非單核細(xì)胞來(lái)源巨噬細(xì)胞或其他心臟細(xì)胞。在壓力超負(fù)荷(TAC)模型中,CCL24水平在心臟重塑早期短暫升高,與CRMs擴(kuò)增同步。IL-4與IL-10協(xié)同誘導(dǎo)CRMs產(chǎn)生CCL24,提示其在早期心臟重塑中通過(guò)CCL24介導(dǎo)促纖維化作用。
Fig1. 心臟駐留巨噬細(xì)胞是心臟中 CCL24的
主要來(lái)源
結(jié)論2: CRM來(lái)源的Ccl24促進(jìn)收縮功能障礙。
壓力超負(fù)荷下,CCL24缺失或抗體中和均顯著改善小鼠收縮功能,抑制心室擴(kuò)張,且肥大反應(yīng)短暫。CCL24由CRM分泌,非MoMF來(lái)源,其存在阻礙心臟適應(yīng)性重構(gòu),提示阻斷CCL24可成為心衰早期干預(yù)新策略。
Fig2. 心臟駐留巨噬細(xì)胞衍生的CCL24在壓力超負(fù)荷后促進(jìn)心臟功能障礙
結(jié)論3:CCL24缺失可防止心臟纖維化,而CCL24在體外可激活成纖維細(xì)胞。
RNA-seq顯示,CCL24缺失下調(diào)膠原、ECM形成及TGFβ通路,促纖維化基因表達(dá)減少,心臟纖維化面積降40%。重組CCL24可直接刺激成纖維細(xì)胞增殖、αSMA及TGFβ產(chǎn)生,證實(shí)CCL24通過(guò)激活成纖維細(xì)胞驅(qū)動(dòng)心臟纖維化。
Fig3. CCL24缺乏可預(yù)防心臟纖維化,CCL24 可在體外激活成纖維細(xì)胞。
結(jié)論4: CCL24 誘導(dǎo)的纖維化重塑與心臟炎癥無(wú)關(guān)
CCL24缺失不改變穩(wěn)態(tài)或壓力負(fù)荷后心臟各免疫細(xì)胞亞群數(shù)量及炎癥基因表達(dá),提示其促纖維化與心功能障礙作用獨(dú)立于炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)變化。
Fig4. CCL24誘導(dǎo)的纖維化與心臟炎癥無(wú)關(guān)
結(jié)論5: CCL24 通過(guò) CCR3 受體促進(jìn)纖維化
CCL24通過(guò)受體CCR3直接激活心臟成纖維細(xì)胞,誘導(dǎo)TGF-β依賴的膠原、αSMA表達(dá),驅(qū)動(dòng)纖維化;阻斷CCR3或TGF-β均可抑制該過(guò)程,改善心臟功能與間質(zhì)纖維化,證實(shí)CCL24-CCR3軸為可靶向的促纖維化通路。
Fig5. CCL24通過(guò)CCR3受體促進(jìn)心臟纖維化
結(jié)論6:成纖維細(xì)胞中CCR3的cKD可防止纖維化發(fā)展
構(gòu)建成纖維細(xì)胞條件性CCR3敲除小鼠(CCR3 cKD),他莫昔芬誘導(dǎo)后CCR3表達(dá)顯著下降。TAC術(shù)后1周,CCR3 cKD小鼠射血分?jǐn)?shù)和縮短分?jǐn)?shù)提高,Col1、Col3、Timp1等纖維化基因下調(diào),膠原沉積與肌成纖維細(xì)胞面積減少,心功能改善且不依賴免疫浸潤(rùn)變化,證實(shí)成纖維細(xì)胞CCR3介導(dǎo)CCL24促纖維化作用。
Fig6. 成纖維細(xì)胞中 CCR3的耗竭可防止壓力超負(fù)荷后發(fā)生纖維化
結(jié)論7:CCL24 介導(dǎo)的 CCR3 激活通過(guò) PI3K/Akt 途徑驅(qū)動(dòng)心臟纖維化
CCL24經(jīng)CCR3觸發(fā)PI3K-Akt信號(hào):刺激30–60分鐘磷酸化Akt,PI3K抑制劑或CCR3缺失均阻斷αSMA上調(diào);直接激活PI3K可繞過(guò)CCL24誘導(dǎo)肌成纖維細(xì)胞活化,證實(shí)PI3K-Akt為CCL24-CCR3促纖維化核心通路。
Fig7. CCL24通過(guò) CCR3(介導(dǎo)的 PI3K/Akt 通路激活成纖維細(xì)胞。
總結(jié)
本研究發(fā)現(xiàn),心臟駐留巨噬細(xì)胞在壓力超負(fù)荷下通過(guò)分泌CCL24激活成纖維細(xì)胞CCR3受體,經(jīng)PI3K/Akt通路促進(jìn)TGF-β釋放與纖維化,加重心功能障礙;基因或藥物阻斷CCL24-CCR3軸顯著抑制纖維化并改善心功能,提出靶向該軸作為心衰早期抗纖維化新策略,但尚需驗(yàn)證長(zhǎng)期干預(yù)效果與安全性。
參考文獻(xiàn):
Parthiban P, Barrow F, Wang H, et al. Macrophage-Derived CCL24 Promotes Cardiac Fibrosis Via Fibroblast CCR3. Circ Res. Published online September 16, 2025. doi:10.1161/CIRCRESAHA.125.326599
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