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生长激素释放相关肽GHRL-12在免疫检查点
抑制剂
相关心肌炎小鼠中的
作用与机制研究
Role and mechanism of growth hormone release related peptide GHRL-12 in mice with immune checkpoint inhibitor-related myocarditis
汪雪君 沈毅辉 张卉 陈怡帆 许宇辰 张健 程蕾蕾
作者单位:200032 上海市心血管病研究所、国家放射与治疗临床医学研究中心、复旦大学附属中山医院心脏超声诊断科、上海市影像医学研究所
通信作者:程蕾蕾,电子信箱:cheng.leilei@zs-hospital.sh.cn
引用本文:
汪雪君, 沈毅辉, 张卉, 等. 生长激素释放相关肽GHRL-12在免疫检查点抑制剂相关心肌炎小鼠中的作用与机制研究[J]. 中国心血管杂志, 2024, 29(2): 112-121. DOI:
10.3969/j.issn.1007-5410.2024.02.004.zhai
摘
yao
要
目的
探讨生长激素释放相关肽GHRL-12在免疫检查点抑制剂相关心肌炎中的作用与机制,为其临床应用提供理论依据。
方法
6~8周龄BALB/c小鼠,采用随机数生成器,随机分为对照组、心肌炎组、GHRL-12组和GHRL-12+心肌炎组。GHRL-12组和GHRL-12+心肌炎组小鼠尾静脉注射10 mg/kg GHRL-12连续1周,同时对照组和心肌炎组小鼠尾静脉注射同等体积的无功能scramble肽。在第7天和第14天分别给予心肌炎组和GHRL-12+心肌炎组小鼠250 μg心肌肌钙蛋白I(cTnI),从第14天开始,每间隔1天给予小鼠腹腔注射5 mg/kg anti-PD-1,共5次。每7天称量小鼠体重,测量小鼠心体比和心胫比。超声心动图检测心功能指标。HE染色检测心肌组织炎症细胞浸润程度,Masson染色检测心肌组织纤维化程度,并用ImageJ对炎症细胞浸润和纤维化程度进行量化。取小鼠眼球血,检测血清中肌酸激酶(CK)、CK同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶1(LDH-1)变化。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测小鼠血清中炎症因子cTnI、cTnT、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)释放情况。蛋白质印迹技术测定小鼠心肌组织中自噬相关蛋白高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、酵母Atg6同源物(Beclin-1)、自噬基因-相关蛋白5(ATG5)和微管相关蛋白轻链3B(LC3B)的表达,同时测定小鼠心肌组织中凋亡相关蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)和多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)的表达。对心肌细胞核用DAPI染成蓝色,凋亡细胞被TUNEL染成绿色,检测小鼠心肌组织发生凋亡的情况。
结果
(1)与对照组相比,GHRL-12组小鼠体重无显著差异,心肌炎组小鼠体重增长不明显;与心肌炎组比较,给药第19天起GHRL-12+心肌炎组小鼠体重增长较为明显。与对照组和GHRL-12组相比,心肌炎组小鼠心体比、心胫比显著增加,而与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组小鼠心体比、心胫比下降。(2)超声心动图显示,单纯给予GHRL-12干预对小鼠心功能无显著影响,与对照组相比,心肌炎组小鼠左心室射血分数(LVEF)、缩短分数(FS)显著下降,左心室收缩末期内径(LVEDs)、左心室舒张末期内径(LVEDd)显著增加;而与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组小鼠LVEF、FS升高,LVEDs、LVEDd减少。(3)HE染色结果显示,与对照组小鼠相比,心肌炎组小鼠炎症细胞浸润显著增加,而与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组小鼠炎症细胞浸润减少。(4)Masson染色结果表明,与对照组小鼠相比,心肌炎组小鼠心肌组织纤维化程度增加,而与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组小鼠心肌组织纤维化程度降低。(5)与对照组小鼠相比,心肌炎组小鼠血清中CK、CK-MB、LDH-1、cTnI和cTnT均显著上升,而与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组均显著下降。(6)蛋白质印迹结果显示,与对照组小鼠相比,心肌炎组小鼠心肌组织HMGB1、Beclin-1、ATG5和LC3B蛋白表达均显著增加,而与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组均显著下降;同时,心肌炎组Caspase-3和PARP蛋白表达均显著增加,GHRL-12+心肌炎组均显著减少。(7)TUNEL结果显示,与对照组小鼠相比,心肌炎组小鼠心肌组织凋亡显著增加,与心肌炎组小鼠相比,GHRL-12+心肌炎组小鼠心肌组织凋亡显著下降。
结论
多肽GHRL-12能够改善免疫检查点抑制剂诱导的心功能损伤,减少心肌组织中炎症细胞浸润和纤维化,抑制心肌组织凋亡和自噬,为未来免疫检查点抑制剂相关心肌炎的治疗提供潜在可能。
自2011年以来,免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)的应用为晚期恶性肿瘤治疗带来了新的选择[1]。不过,临床数据表明,有1.14%的患者罹患ICIs相关心肌炎,死亡率接近50%[2]。ICIs相关心肌炎临床表现为胸痛、呼吸急促、肺水肿甚至心原性休克,还可能出现心律失常,导致晕厥和猝死[3]。目前,针对ICIs相关心肌炎主要以大剂量激素冲击治疗为主。但在临床诊疗中发现,一部分患者因出现激素抵抗使临床获益率降低,这部分患者最终可能发生不良心血管事件[4]。因此,为ICIs相关心肌炎寻找高敏感性和特异性的治疗手段迫在眉睫。
ICIs是阻断T细胞免疫反应阴性调节剂的一类蛋白类分子,包括细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte associated antigen 4,CTLA-4)、程序化细胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1)和PD-1配体(PD-L1)。PD-1、PD-L1和CTLA-4信号的完整性对于下调心肌的过度免疫反应至关重要[5]。其中,PD-1是一种在T细胞、活化自然杀伤细胞、B细胞、单核细胞和未成熟的朗格汉斯细胞上表达的共抑制分子[6]。PD-1可与配体PD-L1和PD-L2结合。虽然PD-L2的表达仅限于巨噬细胞和树突状细胞等抗原呈递细胞,但PD-L1由淋巴细胞和非淋巴细胞表达,包括心脏和内皮细胞[7]。有研究表明,PD-L1仅在受伤心肌细胞的细胞表面表达,可能通过将心肌细胞抗原暴露在T细胞面前而引发细胞死亡[8]。
多肽是由蛋白酶体降解产生,可作为内源性配体或受体介导多种信号通路发挥重要作用[9]。研究表明,除心钠肽和脑钠肽以外,循环抗微生物肽LL-37已成为心血管疾病中的新型生物标志物[10]。而ELA-11在多柔比星引起的心脏毒性中通过抑制凋亡保护心肌细胞[11]。Ghrelin是生长激素分泌受体的内源性配体,参与调节生长激素释放、免疫细胞激活和炎症[12]。有研究显示,Ghrelin通过Nrf2/NADPH/ROS通路改善心肌梗死后纤维化[13]。基于前期研究,我们将内源性配体纯化后得到一条由12个氨基酸组成的,在物种间高度保守的多肽,将其命名为GHRL-12,在既往研究中尚未见报道。本研究将通过构建ICIs相关心肌炎小鼠模型,系统评估GHRL-12对心肌细胞的作用与机制,为其临床应用提供理论依据。
01材料与方法1.1主要试剂和仪器课GHRL-12及scramble肽合成购自上海科肽生物科技有限公司。苏木精-伊红(HE)和马松三色(Masson)染色试剂盒购自武汉赛维尔生物科技有限公司。凋亡检测试剂盒与DAPI购自上海碧云天生物技术有限公司。聚偏二氟乙烯(PVDF)购自美国Merck公司。脱脂牛奶、洗膜缓冲液(TBST)购自上海生工生物工程技术服务有限公司。辣根过氧化物酶(HRP)偶联抗体#14220,#9542(1∶1 000)购自美国Cell Signaling Technology公司。81115-1-RR,10181-2-AP,11306-1-AP和14600-1-AP(1∶1 000)购自武汉三鹰生物技术有限公司。心肌肌钙蛋白(cardiac troponin,cTn)I、cTnT、白细胞介素(interleukin,IL)-6,IL-1β和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)ELISA检测试剂盒均购于武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司。Vevo2100超声系统购于加拿大VisualSonics公司。
1.2动物模型构建选取6~8周龄BALB/c小鼠,体重20~25 g,共24只,SPF级环境饲养。采用随机数生成器,将小鼠随机分为对照组(CON group)、心肌炎组(ICIs group)、单纯给予GHRL-12组(GHRL-12 group)和GHRL-12+心肌炎组(GHRL-12+ICIs group),每组各6只。GHRL-12组和GHRL-12+心肌炎组小鼠尾静脉注射10 mg/kg GHRL-12连续1周,同时对照组和心肌炎组小鼠尾静脉注射同等体积的无功能scramble肽(序列:QRKKQSKVPPAE)。在第7天和第14天分别给予心肌炎组和GHRL-12+心肌炎组小鼠250 μg cTnI,从第14天开始,每间隔1天给予小鼠腹腔注射5 mg/kg anti-PD-1,共5次(图1)。当超声心动图显示小鼠心功能下降,心肌组织病理切片显示明显炎症细胞浸润,表明造模成功。所有动物实验均符合美国国立卫生研究院出版的《实验动物护理和使用指南》(美国国立卫生研究院出版物第85-23号,1996年修订版),并经复旦大学附属中山医院动物实验伦理审查批准。
图1 小鼠给药及模型建立
1.3超声心动图检测在动物模型构建完成后,将小鼠放置于含有2%异氟醚(河北一品制药股份有限公司,中国上海)的诱导室中,持续供氧2 L/min。待小鼠麻醉完全后,将其平卧置于等温实验台上。使小鼠心率维持在350~550次/min,经胸超声心动图使用30 MHz高频扫描探头(visualsonic Vevo2100; visualsonic, Toronto, Canada),记录M模式图像。测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、缩短分数(fractional shortening,FS)、左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic dimension,LVEDd)和左心室收缩末期内径(left ventricular end-systolic dimension,LVEDs)。所有测量均取连续3个心动周期的平均值。
1.4HE染色用10%水合氯醛腹膜麻醉小鼠,待麻醉完全后,对心腔内血液进行灌流。用组织固定液固定心脏7 d。组织在乙醇和二甲苯作用下呈透明状。将透明组织浸泡在熔化的石蜡中进行包埋。冷却凝固后,切成5 μM大小的薄片,压平,贴在载玻片上,45℃培养箱中干燥。再次去蜡,分别用苏木精和伊红染色。苏木精将细胞核和细胞内核糖体染成蓝色和紫色,伊红将细胞质染成红色。
1.5Masson染色按上述方法进行组织切片。用Weigert弹力纤维染色液对细胞核染色5~10 min,洗涤后用ponceau酸品红溶液染色5~10 min。取出切片,依次用2%冰醋酸溶液浸泡30 s和1%磷酸钼酸盐溶液分化3~5 min。然后用苯胺蓝染色5 min,再用0.2%冰醋酸溶液浸泡30 s。最后,依次用95%乙醇、无水乙醇、二甲苯透明胶和中性胶密封切片。
1.6TUNEL染色准备好组织切片,在样本上滴加适量蛋白酶K,使其完全浸润,置于37℃恒温培养箱中消化30 min后用PBS洗去多余蛋白酶K。随后加入TdT酶,在37℃培养箱中反应2 h。待反应完成后,用PBS洗涤样本。最后滴加适量dUTP标记物进行染色标记,在37℃培养箱中孵育30 min。染色结束后用PBS洗净,置于荧光显微镜下观察。
1.7蛋白质印迹技术将组织块加入按照比例配制好的蛋白裂解液中,组织匀浆仪裂解3次。将裂解液置于冰上裂解30 min后,将裂解液置于4℃,12 000 r/min离心15 min。根据上清体积加入1/4体积的5×SDS。100℃煮沸10 min。冷却后,1 000 r/min离心1 min。蛋白质样品依次进行电泳、跨膜、密封、一抗孵育、洗膜、二抗孵育、洗膜、曝光。鉴定蛋白表达。
1.8心肌损伤酶谱检测取小鼠眼球血,收集血浆,4℃,3 000 r/min离心15 min,收集上清。按厂家说明配制工作试剂。在自动生化仪上设置相应的参数后,自动测量并得出样品结果,包括肌酸激酶(creatine kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CK-MB)、乳酸脱氢酶1(lactate dehydrogenase 1,LDH-1)。
1.9酶联免疫吸附试验取小鼠上清。用碳酸盐包被缓冲液稀释抗体至蛋白含量为1~10 μg/ml。每孔加100 μl于聚苯乙烯酶标记板4℃过夜。第2天丢弃溶液,用洗涤缓冲液洗涤3次,每次洗涤3 min。每孔加密封溶液200 μl,37℃孵育1~2 h。除去密封液,加入300 μl洗液,浸泡1~2 min,在吸水纸上拍干,重复3~5次。依次按步骤加入待测样品、生物化抗体、酶结合工作液和TMB底物溶液孵育。酶结合工作液和TMB底物溶液应避光孵育。当双倍稀释的标准孔出现明显的颜色梯度时,在每个反应孔100 μl中加入2 M硫酸。当颜色由蓝色变为黄色时,检测相应波长的OD值。根据标准品的浓度和OD值绘制标准曲线,然后根据标准曲线方程计算样品浓度。
1.10统计学方法采用GraphPad Prism软件进行数据分析。计量资料用M±SD表示,每组至少有3个独立实验,两组间比较采用双尾t检验;多组间比较采用单因素方差分析和Bonferroni事后检验。P<0.05为差异有统计学意义。
02结果2.1GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠体重和心功能的影响为探索GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠的作用,我们按照图1进行小鼠分组及给药。为了解GHRL-12对小鼠一般状态的影响,每7天测量小鼠体重。结果表明,与对照组比较,GHRL-12组小鼠体重无明显差异,而心肌炎组小鼠体重增长不明显,从第19天开始心肌炎组与对照组体重相比,表现出统计学差异(P=0.025)。第31天,与心肌炎组比较,GHRL-12+心肌炎组小鼠体重增长较为明显(图2A)。经造模完成后,测量小鼠心体比和心胫比发现,与对照组和GHRL-12组相比,心肌炎组小鼠心体比、心胫比显著增加;与心肌炎组比较,GHRL-12+心肌炎组小鼠心体比、心胫比显著下降(图2B~2C)。超声心动图显示,单纯给予GHRL-12小鼠心功能无明显变化(图2D);与对照组相比,心肌炎组小鼠LVEF、FS均下降,LVEDs、LVEDd均上升;而经GHRL-12干预后LVEF、FS有所上升,LVEDs、LVEDd有所下降(图2E~图2H)。因此,GHRL-12能一定程度改善ICIs相关心肌炎小鼠一般状况和心功能。
图2 GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠体重和心功能的影响
2.2GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠心肌组织炎症细胞浸润和纤维化的影响为进一步明确GHRL-12的作用,我们对各组小鼠心肌组织取样,切片后病理染色。HE染色后,对染色组织,以蓝色为主的点状细胞即为炎症细胞,其中主要是中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞,而其他正常细胞则体积较大,细胞质较多呈粉红色,细胞核较小,呈蓝色或深蓝色。HE染色结果表明,对照组和GHRL-12组小鼠心肌细胞排列整齐,细胞形态正常,无明显炎症细胞浸润;而心肌炎组小鼠心肌组织有明显炎症细胞浸润,GHRL-12+心肌炎组小鼠心肌组织中炎症细胞浸润减少(图3A)。使用ImageJ对炎症细胞浸润情况进行分析发现,心肌炎组与对照组相比、GHRL-12+心肌炎组与心肌炎组相比,小鼠炎症细胞浸润程度均存在统计学差异(均为P<0.001)(图3B)。Masson染色会将心肌组织中胶原纤维染成蓝色,结果显示心肌炎组小鼠胶原含量较对照组和GHRL-12组明显增加,而GHRL-12+心肌炎组与心肌炎组相比,小鼠心肌胶原含量明显降低(图3C)。使用ImageJ对组织中胶原纤维含量进行定量分析显示,心肌炎组与对照组相比、GHRL-12+心肌炎组与心肌炎组相比,小鼠心肌胶原含量均存在统计学差异(均为P<0.001)(图3D)。因此,GHRL-12能显著减轻ICIs相关心肌炎小鼠心肌组织炎症细胞浸润和纤维化程度。
图3 GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠炎症细胞浸润及纤维化的影响
2.3GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠心功能损伤的影响为了确定小鼠发生心肌炎时是否会释放心肌损伤标志物,以及GHRL-12对心肌损伤标志物释放的影响,我们取各组小鼠血清检测心肌酶谱变化。结果表明,与对照组相比,GHRL-12组小鼠血清CK值无显著差异,而心肌炎组小鼠血清CK值显著升高,GHRL-12+心肌炎组较心肌炎组小鼠血清CK值下降明显(图4A)。同时,单纯给予GHRL-12干预后,小鼠血清中CK-MB无明显变化,而心肌炎组小鼠CK-MB显著上升,GHRL-12+心肌炎组较心肌炎组小鼠血清CK-MB显著下降(图4B)。同样,GHRL-12可减少ICIs相关心肌炎组小鼠LDH-1的释放(图4C)。心肌炎组小鼠cTnI和cTnT均显著升高,而GHRL-1减少了心肌炎组小鼠cTnI和cTnT的释放(图4D~4E)。因此,GHRL-12可显著减少心肌损伤标志物的释放,减少ICIs对心功能的损伤。
图4 GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠心功能损伤的影响
2.4GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠炎症因子释放的影响
ICIs相关心肌炎时常伴随炎症因子的释放,为了明确GHRL-12是否同样能够降低炎症因子释放,我们利用ELISA检测各组小鼠血清炎症因子释放情况。如图5所示结果,心肌炎组较对照组小鼠血清中IL-1β、IL-6和TNF-α均显著升高(均为P<0.001);GHRL-12+心肌炎组与心肌炎组相比,小鼠血清IL-1β、IL-6和TNF-α均显著下降,且差异有统计学意义(均为P<0.001)。由以上结果发现,GHRL-12不仅可以缓解ICIs对心肌的损伤,还可抑制免疫细胞过度激活,抑制炎症因子释放。
图5 GHRL-12对ICIs相关心肌炎小鼠炎症因子释放的影响
2.5GHRL-12对细胞凋亡和自噬的影响
为进一步探索GHRL-12抑制ICIs相关心肌炎进展的具体机制,我们利用蛋白质印迹技术检测细胞凋亡和自噬相关蛋白表达。结果显示,与对照组相比,心肌炎组小鼠心肌组织中自噬关键蛋白酵母Atg6同源物(Beclin-1)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、自噬基因-相关蛋白5(ATG5)和微管相关蛋白轻链3B(LC3B)表达均显著增加;仅GHRL-12干预并不能影响自噬,而与心肌炎组相比,GHRL-12+心肌炎组小鼠Beclin-1、HMGB1、ATG5和LC3B则显著降低(图6A~6E)。对心肌组织进行TUNEL染色,DAPI染细胞核呈蓝色,发生凋亡的心肌细胞将被TUNEL染色呈绿色。结果表明,对照组与GHRL-12组发生凋亡的心肌细胞无显著差别。心肌炎组发生凋亡的心肌细胞显著增多,而GHRL-12+心肌炎组凋亡心肌细胞显著减少(图6F~6G)。蛋白质印迹技术进一步检测凋亡相关蛋白变化,发现心肌炎组小鼠心肌组织中cleaved-Caspase-3和多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)均显著激活,而GHRL-12+心肌炎组较心肌炎组小鼠则被一定程度抑制,且差异有统计学意义(均为P<0.001)(图6H~6J)。因此,我们发现GHRL-12可通过抑制细胞凋亡和自噬来改善ICIs相关心肌炎的进展。
图6 GHRL-12对细胞凋亡和自噬的影响
03讨论本研究系统探索了生长激素释放相关肽GHRL-12在ICIs相关心肌炎中的作用与机制。研究结果表明,多肽GHRL-12能减轻因ICIs引起的小鼠心肌组织炎症细胞浸润、纤维化和炎症因子释放,并改善心肌炎小鼠的心功能,同时通过抑制心肌细胞凋亡和自噬,减轻ICIs引起的心肌损伤。凋亡和自噬是驱动ICIs损伤心肌细胞的重要因素,抑制ICIs相关心肌炎小鼠发生凋亡和自噬,将为未来治疗ICIs相关心肌炎提供潜在靶点。
PD-1及其配体PD-L1是关键的免疫检查点蛋白,通过负调控T细胞免疫功能的稳定性和完整性,上调免疫和炎症反应,靶向抑制PD-1/PD-L1信号可有效抑制恶性肿瘤的进展[14]。尽管靶向PD-1/PD-L1的药物作为一种新型的癌症治疗手段应用于临床中,但PD-1/PD-L1抑制剂的应用对心肌细胞的毒性作用限制了其临床应用[15]。有研究报道,PD-1/PD-L1抑制剂诱发的心肌炎具有发病迅速、死亡率高的特点,中位死亡时间仅为32 d,最终病死率高达46%[16]。心肌炎的临床表现包括急性心力衰竭、心律失常,甚至心原性休克。在ICIs相关心肌炎中,心肌损伤标志物如心肌肌钙蛋白和肌酸激酶同工酶呈不同程度升高,其中以肌钙蛋白特异性最高[17]。如果炎症浸润到传导系统,可表现为各种形式的心律失常[18]。早期组织病理学检查显示,炎症部位存在大量炎症细胞浸润,炎症细胞通过释放各种炎症因子损伤心肌细胞[19]。在早期病变中仅观察到炎症细胞即可诊断为心肌炎。随着临床诊疗中ICIs相关心肌炎的发病率逐渐升高,明确其发病机制显得尤为重要。
目前有数据支持T细胞介导的免疫是ICIs相关心肌炎发病机制的重要组成部分,但仍然存在很多问题。如,什么是煽动性心脏抗原?为什么这些自身抗原会引起免疫反应?先天免疫细胞和B细胞是否发挥作用?涉及哪些心脏细胞类型?心脏细胞功能障碍从哪些方面表现出来?细胞死亡是否是发病机制的关键组成部分,如果是,则涉及哪些细胞死亡[20]?这些都是亟待解决的关键科学问题。我们通过测量小鼠体重观察小鼠一般情况变化,超声心动图系统评估了ICIs相关心肌炎小鼠心功能变化,并检测了小鼠血清中心肌损伤标志物。结果表明,ICIs相关心肌炎小鼠体重增长不明显,LVEF、FS值降低,LVEDs、LVEDd升高,血清CK、CK-MB和LDH-1上升,以上均证实小鼠心功能受到损害。利用ELISA检测心肌酶谱标志物和炎症因子释放,结果显示心肌炎小鼠cTnI、cTnT显著升高,表明当发生ICIs相关心肌炎时,cTnT、cTnI可作为指标用于临床监测。发生心肌炎时,炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-α呈不同程度升高,因此ICIs相关心肌炎发生时可能会伴随免疫细胞激活,使炎症因子释放增加。
细胞死亡是细胞受到损伤后发生的终末期事件[21]。细胞死亡包括程序性死亡和非程序性死亡,前者在细胞死亡中占据重要地位,包括凋亡、自噬、焦亡与坏死性凋亡[22]。细胞凋亡是程序性死亡的典型形式,当细胞皱缩、细胞质和细胞核发生凝结时,细胞发生凋亡[23]。发生凋亡的细胞最终会被附近的巨噬细胞和其他细胞吞噬[24]。由于细胞凋亡时细胞内容物并未释出,且吞噬细胞不会释放炎症细胞因子,因此凋亡不会发生免疫反应[25]。细胞凋亡的发生机制包括一系列称为Caspases的半胱氨酸蛋白酶的顺序激活。当细胞受到DNA损伤、活化致癌基因、缺氧、氧化应激和辐照等死亡信号刺激时,促凋亡因子被上调,激活Caspases发生级联反应,促进凋亡[26]。另一种程序性死亡即自噬。大自噬是一种细胞"自食"过程,其中大细胞质和细胞器被隔离在自噬体的双膜囊泡内[27]。自噬体反过来与溶酶体融合,以促进细胞内容物的降解[28]。自噬细胞死亡的特点是没有染色质凝结和细胞质的广泛自噬空泡化[29]。自噬的严格调控取决于一组进化保守的基因,如ATG和自噬途径相关蛋白,如Beclin-1共同调节。Beclin-1通过与凋亡细胞死亡途径的调节蛋白相互作用,在这两种形式细胞死亡之间的交叉对话中发挥重要作用,动态调节生理和病理生理过程[30]。miR-103a-3p能够同时抑制凋亡和自噬减少缺血对心肌细胞的损伤[31]。在我们的研究结果中发现,与自噬相关的蛋白Beclin-1、HMGB1和ATG5表达显著上升,凋亡相关蛋白Caspase-3和PARP也增加,表明ICIs相关心肌炎小鼠心肌细胞中凋亡和自噬水平增加。
多肽具有分子量小、免疫反应小、毒性低等优势,已经成为生物药物研发的热点之一。GHRL-12具有改善ICIs相关心肌炎小鼠心功能,减少心肌组织炎症细胞浸润和纤维化,抑制心肌损伤标志物和炎症因子释放,抑制心肌细胞发生凋亡和自噬的作用。本研究结果将为未来探索ICIs相关心肌炎的治疗策略提供新的理论依据。
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ISSN号:1007-5410
CN号:11-3805/R
创刊时间:1996年12月
出版日期:双月25日
出版刊期:双月刊
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