EphrinB2通过调控Stat3和TGF-β/Smad3信号的相互作用，调节心肌纤维化

文章背景简介

心力衰竭是多种心血管疾病的临床综合征,通过左室重构导致高发病率和死亡率,其中以心肌纤维化为主要病理改变。细胞外基质在心肌间质中的过度沉积是心肌细胞丢失引起的修复过程的一部分,称为替代性纤维化。而反应性纤维化则是发生在心肌细胞没有明显损失的情况下。替代性纤维化主要发生在心肌梗死(MI)后的早期修复阶段,反应性纤维化则通常出现在压力超负荷诱导的心肌肥厚中。这两种纤维化反应都会增加心肌硬度,随后重塑心室结构,导致收缩和舒张功能障碍,最终导致心力衰竭。 心肌成纤维细胞分化为一种独特的细胞类型并会导致心肌纤维化。肌成纤维细胞也有可能与损伤心脏内的其他多种细胞类型发生转分化,导致细胞外基质生成加重,从而导致心脏重塑。由于其在心脏纤维化过程中的关键作用,心肌肌成纤维细胞活化是一个重要的治疗靶点,备受关注。

EphrinB2(促红细胞生成素生成肝癌相互作用体B2)是促红细胞生成素生成肝癌B受体的细胞表面跨膜配体,是一种关键的双向信号分子,在哺乳动物中广泛表达。在与邻近细胞上产生促红细胞生成素的肝癌B受体结合时,EphrinB2不仅通过激活产生促红细胞生成素的受体酪氨酸激酶(tyrosine kinase)发出正向信号,而且还触发称为反向信号的内在信号。新的研究表明,在发育和疾病进展过程中,EphrinB2反向信号转导在血管生成中起着关键作用。EphrinB2的完全失活和EphrinB2胞内结构域的缺失都会损害小鼠的血管生成并导致胚胎死亡。Foo等人观察到,EphrinB2缺乏症小鼠在真皮组织异常血管周围表现出异常纤维化,这表明EphrinB2信号可能在纤维发生中起作用。有研究发现EphrinB2具有保护肾损伤的有益作用。但也有研究发现在特发性肺纤维化患者的培养成纤维细胞中,EphrinB2表达增加,并且能够在体外诱导人肺成纤维细胞分化为肌成纤维细胞。综上所述,这些发现提示:EphrinB2可能对纤维化有组织特异性的作用。然而,EphrinB2在心肌纤维化中的作用尚不清楚。

2017年,浙江大学医学院附属第二医院心内科和英国伦敦国王学院BHF中心心血管科 Sheng-an Su等人在《Circulation Research》(IF= 15．862;SCI医学1区)发表了题为“EphrinB2 Regulates Cardiac Fibrosis Through Modulating the Interaction of Stat3 and TGF-β/Smad3 Signaling”的文章。

所用到的主要方法

1．临床组织样本检测

2．小鼠模型:MI模型;心肌肥厚

3．超声心动图测量心功能指标

4．慢病毒构造

5．质粒构建

6．原代细胞的提取及鉴定

7．CO-IP

8．免疫组化

9．免疫荧光染色

10．天狼星红染色;

11．伤口愈合实验和细增值实验

文章主要内容摘要

背景:无论病因如何,心脏纤维化是导致心力衰竭的左心室重构的一个常见特征。EphrinB2(产生促红细胞生成素的肝癌相互作用体B2)是哺乳动物体内广泛表达的一种关键的双向信号分子,在发育和疾病进展过程中对血管生成至关重要。最近,有报道称,EphrinB2能保护肾脏免受损伤引起的纤维化。然而,其在心肌纤维化中的作用尚待阐明。目的:探讨EphrinB2在心肌纤维化中的作用及其在病理重塑过程中的作用机制。方法与结果:EphrinB2 在晚期心力衰竭患者心肌及心肌梗死和血管紧张素II灌注致心肌肥厚小鼠模型中均高表达,并伴有肌成纤维细胞活化和胶原纤维沉积。相比之下,心肌内注射携带EphrinB2 shRNA的慢病毒可改善心肌梗死小鼠模型的心肌纤维化和心功能。此外,体外培养的心脏成纤维细胞的研究表明,EphrinB2促进心肌成纤维细胞在常氧和缺氧条件下分化为肌成纤维细胞。在机制上,EphrinB2通过激活Stat3和TGF-β/Smad3信号发挥了对心肌成纤维细胞的促纤维化作用。本文进一步确定EphrinB2调节了Stat3和Smad3之间的相互作用,并确定Smad3的MAD同源2结构域和Stat3的螺旋结构域及DNA结合结构域介导了这种相互作用。结论:本研究首次揭示EphrinB2在心肌纤维化中的促纤维化作用是通过Stat3与TGF-β/Smad3信号的相互作用实现的,表明其可以在纤维化疾病和心力衰竭中作为一个很好的治疗靶点。