遗传介导心肌炎中对先天免疫激活的易感性

Susceptibility to innate immune activation in genetically mediated myocarditis

作者信息Daniel F Selgrade, Dominic E Fullenkamp, Ivana A Chychula, Binjie Li, Lisa Dellefave-Castillo, Adi D Dubash, Joyce Ohiri, Tanner O Monroe, Malorie Blancard, Garima Tomar, Cory Holgren, Paul W Burridge, Alfred L George Jr, Alexis R Demonbreun, Megan J Puckelwartz, Sharon A George, Igor R Efimov, Kathleen J Green, Elizabeth M McNally
PMID38768074
发布时间2024-05-16
DOI10.1172/JCI180254

摘要

心肌炎在临床上以胸痛、心律失常和心力衰竭为特征,治疗通常以支持性为主。编码桥粒蛋白桥粒斑蛋白的基因DSP的突变,与心肌炎的关联日益受到关注。为了模拟DSP相关心肌炎并评估先天免疫的作用,我们利用携带杂合性DSP截短变异(DSPtvs)患者的诱导多能干细胞来源的心肌细胞(hiPSC-CMs)以及基因编辑的纯合缺失细胞系(DSP-/-),构建了工程化心脏组织(EHTs)。在基线状态下,DSP-/- EHTs显示出先天免疫激活的转录组学特征,并伴随细胞因子的释放。重要的是,DSP-/- EHTs对Toll样受体(TLR)刺激表现出超敏反应,与等基因对照相比,显示出更强的收缩功能障碍。相对于DSP-/- EHTs,杂合性DSPtv EHTs的功能损伤较轻。DSPtv EHTs对TLR刺激表现出更高的敏感性,并且在承受应变时,DSPtv EHTs出现功能缺陷,表明其收缩储备相较于健康对照有所降低。秋水仙碱或NF-κB抑制剂改善了DSPtv EHTs中应变诱导的收缩力下降。使用腺嘌呤碱基编辑技术对DSP p.R1951X进行基因组校正,减少了EHTs中炎症生物标志物的释放。因此,EHTs重现了人类心肌炎中观察到的电生理和收缩表型,表明细胞因子释放是肌源性炎症易感性的关键组成部分。增强的先天免疫激活和敏感性是临床干预的潜在靶点。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
Histopaque-1077细胞分离培养基MilliporeSigma10771
Lucosep分离管Greiner Bio-one163290P
CytoTune-iPS 2.0仙台重编程试剂盒InvitrogenA16517
基质胶包被的6孔板Corning354230
mTeSR-1培养基STEMCELL Technologies85850
mTeSR-Plus培养基STEMCELL Technologies100-0276
ReLeSR解离试剂STEMCELL Technologies100-0483
IV型胶原酶Worthington Biochemical CorporationLS004188
100微米细胞过滤器Fisherbrand22-363-549
人PSC来源心肌细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-110-188
Nexcelom Bioscience Cellometer吖啶橙/碘化丙啶细胞活力检测试剂盒----
Neon转染系统InvitrogenMPK5000S
48孔工程化人心肌板myrPlate myriamed--
蔡司立体显微镜Zeiss435425-9000-000
Motic SMZ-171镜头Motic--
Motic Moticam 1080N BMH相机Motic--
肌肉力表征装置Aurora Scientific801C-1900
力传感器Aurora Scientific400B
高速长度控制器Aurora Scientific322D
刺激器Aurora Scientific701C
尼康Eclipse Ti2倒置显微镜Nikon--
CMOS相机SciMediaMiCAM05
96孔CardioExcyte标准刺激MEA板Nanion Technologies201003
CardioExcyte 96平台Nanion Technologies--
5%–15%预制蛋白胶Bio-Rad4561083
PVDF膜Bio-Rad1620177
iBright 1500成像系统Invitrogen--
基恩士BZ-X810显微镜Keyence--
Mini-BeadBeater珠磨仪BioSpec Products--
Aurum总RNA小量提取试剂盒Bio-Rad--
徕卡生物系统CM1860 UV冷冻切片机Leica Biosystems--