活化的成纖維細(xì)胞(肌成纖維細(xì)胞)在心臟纖維化中起關(guān)鍵作用;然而,它們在患病心臟的起源仍不清楚,需要進(jìn)一步調(diào)研究。近期研究表明骨髓成纖維細(xì)胞祖細(xì)胞(BM-FPCs)在壓力超負(fù)荷誘導(dǎo)的心臟纖維化中的作用。既往研究已經(jīng)表明白介素-10(IL10)抑制壓力超負(fù)荷引起的心臟纖維化;然而,IL10在抑制BM-FPC介導(dǎo)的心臟纖維化中的作用是未知的。研究假設(shè)IL10抑制壓力超負(fù)荷誘導(dǎo)的BM-FPCs聚集到心臟,及其對肌成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化,從而減弱心臟纖維化。
在野生型(WT)和IL10敲除(IL10KO)型主動脈縮窄小鼠中誘導(dǎo)壓力過載。為了確定骨髓來源,使用增強(qiáng)的綠色熒光蛋白WT小鼠骨髓移入IL10KO小鼠產(chǎn)生嵌合小鼠。從小鼠骨髓中分離FPCs用于機(jī)械研究。
結(jié)果顯示,與WT小鼠相比,IL10KO小鼠的壓力過載增強(qiáng)了BM-FPC的運(yùn)動和聚集。此外,與IL10KO小鼠相比,WT骨髓(來自綠色熒光蛋白增強(qiáng)的小鼠)移植入骨髓—誘導(dǎo)橫向主動脈收縮的骨髓貧化IL10KO小鼠(IL10KO嵌合小鼠)—減少了BM-FPC的運(yùn)動。在IL10KO嵌合小鼠的左心室組織切片中,與α-平滑肌肌動蛋白或膠原1α染色的綠色熒光蛋白表明肌成纖維細(xì)胞衍生自橫向主動脈收縮后的骨髓。最后,接受WT骨髓移植的IL10KO小鼠抑制橫向主動脈收縮引起的心臟纖維化,改善心臟功能。在分子水平上,IL10治療在體外顯著抑制WT BM-FPC中轉(zhuǎn)化生長因子-β誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)分化和纖維化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。此外,與WT-FPCs相比,IL10KO-FPC中的纖維化相關(guān)微小RNA(miRNA)表達(dá)高度上調(diào)。基于聚合酶鏈反應(yīng)的選擇性miRNA分析顯示IL10顯著抑制了轉(zhuǎn)化生長因子-β誘導(dǎo)纖維化相關(guān)miRNA(miRNA-21,-145和-208)的增強(qiáng)表達(dá)。miRNA-21水平的恢復(fù)抑制IL10對BM-FPCs轉(zhuǎn)化生長因子-β誘導(dǎo)的纖維化信號傳導(dǎo)的作用。
總之,該研究結(jié)果表明在壓力超負(fù)荷心肌IL10抑制BM-FPC的聚集及其轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞。在機(jī)制上,我們首次顯示IL10抑制Smad-miRNA-21介導(dǎo)的BM-FPC的活化,從而調(diào)節(jié)心臟纖維化。
原始出處:
Suresh K. Verma, Venkata N.S. Garikipati, et al., Interleukin-10 Inhibits Bone Marrow Fibroblast Progenitor Cell–Mediated Cardiac Fibrosis in Pressure-Overloaded Myocardium. Circulation. 2017;136:940-953