基于IL-33/ST2-NF-κB通路探讨丹参乙酸镁MLB改善尿毒症毒素硫酸吲哚酚致心肌纤维化的作用及机制研究
批准号:
82104617
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张臻
依托单位:
学科分类:
中西医结合临床基础
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张臻
中文摘要
心血管疾病(CVD)是终末期肾病(ESRD)患者的首要死因,心肌纤维化是该人群CVD发生发展的重要病理学基础。尿毒症毒素是ESRD人群突出的特异性致病因素,其中硫酸吲哚酚(IS)对心血管系统致病作用备受关注。我们前期研究和文献报道均证实:肾功能下降时,IS可促进心肌纤维化。预实验证实IS促进尿毒症小鼠心肌纤维化的同时,伴有IL-33/ST2通路表达上调及NF-κB活化;体外实验显示IS促进心肌成纤维细胞分泌细胞外基质。丹参乙酸镁(MLB)是有抗心肌纤维化作用的心血管保护药物,NF-κB为MLB和IL-33/ST2通路的下游分子机制。推测ESRD患者中MLB通过IL-33/ST2通路介导下调NF-κB,改善心肌纤维化。本项目通过体内外模型,采用基因敲除、IL-33干预等方法,阐明MLB通过IL-33/ST2通路介导改善IS诱导心肌纤维化的机制,为ESRD患者优化诊治提供新的药物干预措施。
英文摘要
Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death in patients with end-stage renal disease (ESRD), and myocardial fibrosis is a key pathological presentation of CVD in this population. Uremic toxins are prominent pathogenic factors in the ESRD population. Indoxyl sulfate (IS) is a potential cardiovascular pathogenic factor. Previous studies have confirmed that IS promotes myocardial fibrosis in patients with renal dysfunction. Preliminary studies confirmed that IS induced myocardial fibrosis in uremic mice with upregulation of IL-33/ST2 pathway expression and NF-κB activation; in vitro experiments showed that IS promoted extracellular matrix secretion by cardiac fibroblasts. Magnesium lithospermate B (MLB) is a cardioprotective drug with anti-myocardial fibrosis effect, and NF-κB is the downstream molecular mechanism of MLB and IL-33/ST2 pathway. It is hypothesized that MLB interacts with IL-33/ST2 pathway to regulate NF-κB and ameliorate myocardial fibrosis in ESRD patients. This study aims to elucidate the mechanism of MLB interacting with IL-33/ST2 pathway to ameliorate IS-induced myocardial fibrosis, using ex vivo model with gene knockout and IL-33 intervention. Thus providing potential pharmacological interventions for the optimal management of ESRD patients.
心血管疾病(CVD)是终末期肾病(ESRD)患者的首要死因,心肌纤维化是该人群CVD发生发展的重要病理学基础。尿毒症毒素(如硫酸吲哚酚,IS)是ESRD人群特异性致病因素,可激活炎症和纤维化信号通路,加速心脏重构。本研究通过体内外模型,采用基因敲除方法,探讨IL-33/ST2-NF-κB通路在IS诱导心肌纤维化中的作用,并评估丹参乙酸镁(MLB)的心脏保护作用及机制。.体外实验中,采用不同浓度IS刺激HL-1心肌细胞,观察到IS可激活IL-33/ST2通路及下游NF-κB通路,诱导HL-1细胞活力下降,促纤维化(α-SMA、FIB)及炎症因子(IL-6)升高,MLB干预在一定范围可呈剂量依赖性抑制IS诱导的IL-33/ST2表达,减少纤维化和炎症因子表达,并部分恢复心肌细胞活力。细胞免疫荧光证实IS可诱导心肌细胞IL-33和ST2表达升高,MLB可降低该效应,且以50μM MLB抑制作用最为显著。.体内实验中,野生型尿毒症小鼠IL-33、ST2、MMP9、α-SMA表达升高,Masson染色及天狼星红染色提示心肌纤维化加重,心超评估表明小鼠出现左心肥厚及整体收缩功能下降。采用MLB干预可抑制IL-33表达水平,并改善心肌纤维化、心脏收缩功能下降及左心肥厚。在ST2敲除尿毒症小鼠中,IL-33表达升高,但促纤维化蛋白MMP9、Fibronectin低于野生型小鼠,MLB保护作用减弱,ST2敲除可阻断IL-33的促纤维化效应,证实完整IL-33/ST2通路对诱导尿毒症心肌纤维化的必要性,揭示该通路关键作用。MLB通过抑制IL-33/ST2信号通路发挥心脏保护作用,且其疗效在ST2缺失背景下减弱,提示靶向该通路为其主要作用机制。ST2KO小鼠中MLB仍保留部分抗纤维化效果,结合其他肾损伤模型中的探索性研究,推测MLB可能通过调控线粒体稳态激等途径实现多靶点干预。.本项目阐明IL-33/ST2-NF-κB通路是尿毒症毒素IS驱动心肌纤维化的关键机制,为ESRD人群心血管疾病的防治提供理论依据。明确MLB在尿毒症背景下的潜在心脏保护作用及靶向通路,为临床应用奠定实验基础。
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