骨髓来源的NGFR阳性树突状细胞调节动脉重构

骨髓来源的NGFR+树突状细胞调控动脉重塑

背景介绍

动脉粥样硬化(Atherosclerosis)是心血管疾病的主要病理基础,其发病率在全球范围内持续上升。尽管已有大量研究揭示了动脉粥样硬化的发病机制,并且开发了多种治疗药物,但仍有部分风险因素尚未被完全阐明。近年来,研究发现骨髓(Bone Marrow)在动脉粥样硬化的发病中扮演了重要角色,但其具体机制仍不明确。特别是骨髓与外周血之间的相互作用(骨髓-外周轴,Bone Marrow-Peripheral Axis)被认为在动脉粥样硬化的发生和发展中具有关键作用。

神经生长因子受体(Nerve Growth Factor Receptor, NGFR),也被称为p75NTR或CD271,是一种神经生长因子的受体,广泛表达于骨髓基质细胞、外周血以及缺血性冠状动脉中。NGFR不仅参与神经系统的发育和修复,还在细胞存活和凋亡中发挥双重作用。此前的研究表明,NGFR在动脉粥样硬化斑块中表达,但其在动脉重塑(Arterial Remodeling)中的具体功能尚未被完全揭示。

基于这些背景,研究者提出了一个假设:骨髓来源的NGFR阳性(NGFR+)细胞可能调控动脉重塑,并抑制动脉粥样硬化的发展。为了验证这一假设,研究者设计了一系列实验,旨在探讨NGFR+细胞在动脉损伤后的作用机制,并评估其在临床中的潜在应用价值。

论文来源

本论文由来自日本Kanazawa University(金泽大学)心血管医学系的Shinichiro Takashima和Soichiro Usui等研究者共同完成,其他合作者还包括来自Public Central Hospital of Matto Ishikawa(石川县公立中央医院)和Kanazawa University(金泽大学)的研究人员。论文于2025年1月2日发表在《American Journal of Physiology-Cell Physiology》期刊上,标题为“Bone Marrow-Derived NGFR-Positive Dendritic Cells Regulate Arterial Remodeling”。

研究流程与结果

1. 动物模型与骨髓移植实验

研究者首先构建了小鼠颈动脉结扎模型,模拟动脉损伤后的重塑过程。通过对比野生型(Wild-Type, WT)小鼠和NGFR基因敲除(Knockout, KO)小鼠,研究者发现,在NGFR-KO小鼠中,颈动脉结扎后新生内膜(Neointima)的形成显著增加。这表明NGFR在抑制动脉重塑中发挥了重要作用。

为了进一步验证骨髓来源的NGFR+细胞的作用,研究者进行了骨髓移植(Bone Marrow Transplantation, BMT)实验。他们将表达绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein, GFP)的NGFR-WT或NGFR-KO小鼠的骨髓移植到受体小鼠中,结果显示,移植了NGFR-KO骨髓的小鼠在颈动脉结扎后新生内膜的形成显著增加,且新生内膜中的平滑肌细胞(Smooth Muscle Cells, SMCs)增殖更为活跃。这一结果证实了骨髓来源的NGFR+细胞在抑制动脉重塑中的关键作用。

2. NGFR+细胞的凋亡与抗炎巨噬细胞的积累

研究者进一步探讨了NGFR+细胞在动脉损伤后的具体机制。通过免疫组化分析,他们发现,NGFR+细胞在新生内膜中积累并发生凋亡。此外,NGFR+细胞的存在促进了抗炎性巨噬细胞的积累,这些巨噬细胞表达甘露糖受体C型1(Mannose Receptor C-Type 1, MRC1)并分泌抗炎性细胞因子IL-10,从而抑制了平滑肌细胞的增殖。

体外共培养实验进一步验证了这一机制。研究者将人类外周血中的NGFR+单核细胞(Mononuclear Cells, MNCs)与主动脉平滑肌细胞共培养,发现NGFR+细胞在受到神经生长因子前体(Pro-NGF)刺激后更容易发生凋亡。此外,NGFR+细胞还表现出对神经生长因子(NGF)的趋化性,表明NGFR+细胞被吸引到损伤部位并在此发生凋亡。

3. 临床研究:NGFR+细胞与急性冠脉综合征的关系

为了评估NGFR+细胞在临床中的潜在应用价值,研究者进行了一项前瞻性队列研究,纳入了30名急性冠脉综合征(Acute Coronary Syndrome, ACS)患者。研究发现,ACS发作后,患者外周血中的NGFR+单核细胞数量在第三天显著增加。此外,NGFR+细胞数量不足的患者在9个月后的非靶病变内膜进展更为显著。多变量回归分析表明,NGFR+细胞数量是9个月内膜进展的独立风险因素。

结论与意义

本研究的结论表明,骨髓来源的NGFR+树突状细胞(Dendritic Cells, DCs)通过凋亡机制抑制动脉重塑,促进了抗炎性巨噬细胞的积累,并抑制了平滑肌细胞的增殖。这一发现为动脉粥样硬化的发病机制提供了新的视角,并揭示了NGFR+细胞在抗动脉粥样硬化中的潜在治疗价值。

研究亮点

  1. 新颖性:本研究首次揭示了骨髓来源的NGFR+树突状细胞在动脉重塑中的作用机制,提出了NGFR+细胞通过凋亡和抗炎巨噬细胞积累抑制动脉粥样硬化的新概念。
  2. 临床应用价值:研究发现,NGFR+细胞数量不足是急性冠脉综合征患者内膜进展的独立风险因素,为临床预后评估提供了新的生物标志物。
  3. 实验设计的创新性:研究者通过骨髓移植模型和体外共培养实验,系统地验证了NGFR+细胞在动脉重塑中的功能机制。

未来展望

尽管本研究取得了重要进展,但仍有一些问题需要进一步探讨。例如,NGFR+细胞与巨噬细胞之间的具体相互作用机制尚不明确,未来可以通过单细胞测序等技术进行深入分析。此外,本研究主要基于颈动脉结扎模型,未来可以进一步验证NGFR+细胞在高脂饮食或ApoE基因敲除小鼠模型中的作用。

本研究的发现为动脉粥样硬化的治疗提供了新的思路,未来有望通过调控NGFR+细胞的数量或功能,开发出更为有效的抗动脉粥样硬化治疗策略。