CCL5通过调节血小板驱动的M2巨噬细胞极化促进血管紧张素II诱导的心脏重塑

CCL5 promotes angiotensin II-induced cardiac remodeling through regulation of platelet-driven M2 macrophage polarization.

作者信息Silin Lv, Mingxuan Zhou, Tiegang Li, Zifan Zeng, Zheng Yan, Yufang Hou, Liu Yang, Fang Zhang, Wenyi Zhao, Yixin Zhou, Min Yang
PMID41346713
发布时间2026-01-01
DOI10.7150/thno.112163

实验完整度

包含基因敲除小鼠模型、血小板耗竭/重建模型、体外共培养系统、RNA测序及分子生物学验证,涵盖体内外功能验证和机制研究。

主要模型

CCL5基因敲除小鼠(C57BL/6J背景) 血管紧张素II诱导的高血压心脏重塑小鼠模型 骨髓来源巨噬细胞(BMDM)共培养系统 血小板耗竭/重建小鼠模型

重点核对

CCL5 KO小鼠中CCL5基因敲除的确认(DNA测序) Ang II输注剂量和时间(1500 ng·kg⁻¹·min⁻¹,7天) 血小板耗竭/重建模型中血小板数量验证(流式细胞术) 体外血小板活化条件(ADP 10 μM,10分钟) NF-κB抑制剂BAY 11-7082处理浓度(1 μM)

摘要

基本原理:持续性高血压诱导不良心脏重塑。血小板活化通过与巨噬细胞相互作用加剧炎症。C-C趋化因子配体5(CCL5)存在于血小板α颗粒中,在血小板活化后释放。本研究阐明了CCL5对血小板功能、血小板诱导的巨噬细胞极化和高血压心脏重塑的具体贡献。方法:使用输注血管紧张素II(Ang II)的CCL5基因敲除(KO)小鼠来确定CCL5在体内的作用。在洗涤的血小板上评估CCL5缺失对血小板活化的影响。利用两种不同的血小板耗竭和重建模型来研究缺乏CCL5的血小板的影响。建立体外共培养系统以探索CCL5介导的血小板活化在M2巨噬细胞极化中的作用。结果:CCL5 KO减弱了Ang II诱导的不良心脏效应,包括纤维化、肥大和功能障碍,伴随心脏组织中血小板活化和M2巨噬细胞极化的减少。血小板抑制剂给药和血小板耗竭/重建实验表明,CCL5 KO抑制血小板活化有助于改善Ang II促进的心脏M2巨噬细胞极化和心脏重塑。CCL5 KO显著抑制TGF-β1和NF-κB信号的激活,这一效应在Ang II输注小鼠的心脏组织和体外ADP刺激的血小板中均观察到。在体外共培养系统中,rmTGF-β1逆转了CCL5 KO血小板受损的M2巨噬细胞极化。NF-κB抑制消除了重组CCL5(rmCCL5)诱导的血小板活化,而针对CCR1和CCR3的阻断抗体抑制了rmCCL5诱导的NF-κB信号传导和血小板活化。结论:这些发现强调了CCL5介导的血小板活化在高血压心脏重塑中促进M2巨噬细胞极化的有害作用,并阐明了CCL5通过CCR1和CCR3受体促进NF-κB激活从而促进血小板来源的TGF-β1信号传导的分子机制。这些发现支持CCL5抑制作为对抗炎症和心脏损伤的有前景的策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CCL5是否通过调节血小板功能影响血管紧张素II诱导的心脏重塑及其机制?
核心机制
CCL5通过CCR1和CCR3受体激活NF-κB信号,促进血小板α颗粒释放TGF-β1,进而驱动M2巨噬细胞极化,加剧心脏纤维化和功能障碍。
主要证据
CCL5 KO小鼠减轻Ang II诱导的心脏纤维化、肥大和功能障碍;血小板耗竭/重建实验证明血小板CCL5缺失是关键;体外共培养显示CCL5 KO血小板减少M2极化,rmTGF-β1可逆转;NF-κB抑制和受体阻断抗体实验证实机制。
研究意义
CCL5抑制作为减轻高血压心脏重塑中炎症和心脏损伤的潜在治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立高血压心脏重塑小鼠模型

诱导高血压和心脏重塑,评估CCL5的作用

对WT和CCL5 KO小鼠持续输注Ang II(1500 ng·kg⁻¹·min⁻¹)7天,检测心脏纤维化、肥大、功能和基因表达。

2

验证CCL5对血小板活化的影响

确定CCL5缺失对血小板活化的直接作用

分离洗涤血小板,用ADP或rmCCL5刺激,检测CD62P表达、血小板铺展和α颗粒释放。

3

血小板耗竭/重建实验

证实血小板CCL5在心脏重塑中的因果作用

使用白消安或抗GPIbα抗体耗竭血小板,然后输入WT或CCL5 KO血小板,再进行Ang II输注,评估心脏重塑和炎症。

4

体外共培养巨噬细胞极化实验

评估CCL5介导的血小板活化对M2巨噬细胞极化的影响

BMDM与WT或CCL5 KO血小板在ADP和Ang II存在下共培养48小时,检测M2标记物表达和成纤维细胞分化能力。

5

机制验证:NF-κB和TGF-β1信号通路

阐明CCL5促进血小板活化和TGF-β1释放的分子机制

检测心脏组织和血小板中NF-κB和TGF-β1信号激活,使用NF-κB抑制剂BAY 11-7082和CCR1/CCR3阻断抗体处理血小板,评估TGF-β1分泌和血小板活化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
血管紧张素IISigma-Aldrich--
阿司匹林Sigma-Aldrich--
氯吡格雷MedChemExpress--
白消安MedChemExpressHY-B0245
GPIbα阻断抗体Emfret AnalyticsR300
抗α-SMA抗体Abcamab5694
抗MAC-2抗体Abcamab76245
抗CD8抗体Abcamab217344
抗CD163抗体Abcamab182422
抗CD41抗体Santa Cruz Biotechnologysc-365938
抗ARG-1抗体Proteintech16001-1-AP
抗CCL5抗体Sigma-Aldrich710001
抗iNOS抗体Proteintech18985-1-AP
抗CD68抗体Signalway Antibody38005
抗α-actin抗体Sigma-AldrichA5044
抗CD31抗体Cell Signaling Technology77699S
抗TGF-β1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-130348
抗TGF-β1抗体Abcamab92486
麦胚凝集素Invitrogen--
抗CCR1抗体Signalway Antibody54526
抗CCR2抗体Biossbs-0562R
抗CCR3抗体Signalway Antibody56092
共聚焦激光扫描显微镜Leica--
7.0 T Bruker BioSpec系统Bruker Medical--
无创尾套系统SoftronBP-98A
Illumina HiSeq4000系统Illumina--
前列腺素E1MedChemExpressHY-B0131
纤维蛋白原Sigma-AldrichHY-125864
FITC标记的鬼笔环肽SolarbioCA1620
FITC抗小鼠CD41抗体Biolegend133904
APC抗小鼠/大鼠CD62PBiolegend148304
阿司匹林Sigma-AldrichA2093
BAY 11-7082MedChemExpressHY-13453
CCR1阻断抗体SolarbioK115510P-Ag
CCR3阻断抗体SolarbioK113920P-Ag
重组CCL5PeproTech250-07
ADPSigma-AldrichA2754
APC抗小鼠CCR1Biolegend152503
PE/Cyanine7抗小鼠CCR2Biolegend150611
APC抗小鼠CCR3Biolegend144511
PE/Dazzle™ 594抗CD45BioLegend103146
PE抗CD11bBioLegend101208
APC抗F4/80BioLegend157305
FITC抗Ly-6GBioLegend127605
PE抗CD3BioLegend155608
APC抗CD4BioLegend100516
FITC抗CD8aBioLegend100706
APC抗CD19BioLegend115512
BD FACS裂解液BD Biosciences349202
分散酶II----
II型胶原酶----
抗CD16/32抗体----
可固定活力染料----
PE抗小鼠CD86BioLegend105008
FITC抗小鼠CD206BioLegend141703
ImageStream Mark II成像流式细胞仪Amnis, EMD-Millipore--
巨噬细胞集落刺激因子PeproTech--
脂多糖Sigma-AldrichL2880
干扰素γPeproTechAF-315-05
白细胞介素-4PeproTechAF-214-14
白细胞介素-13PeproTech210-13
小鼠TGF-β1 ELISA试剂盒DARKEWE1217102
大鼠TGF-β1 ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyERC107b.48
抗CCL5抗体Sigma-Aldrich710001
抗MRC-1抗体Abcamab646963
抗TGF-β1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-130348
抗P65抗体Cell Signaling Technology8242T
抗磷酸化P65抗体Signalway Antibody11014
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174s
增强化学发光试剂EMD-MilliporeP90720
ImageQuant™ LAS 4000系统GE--
RNA组织/细胞快速提取试剂盒Shandong Sparkjade Biotechnology--
SPARKscript ll RT Plus试剂盒Shandong Sparkjade Biotechnology--
SPARKscript Ⅱ SYBR一步法qRT-PCR试剂盒Shandong Sparkjade Biotechnology--
Applied Biosystems 7900 PCR系统ABI--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
Ang II输注剂量(1500 ng·kg⁻¹·min⁻¹)和时间(7天);小鼠品系、性别和年龄(C57BL/6J背景,雄性,10-12周龄)
阅读提示:Materials and Methods: Experimental animals; Hypertensive mice model established via Ang II infusion
血小板活化检测
ADP浓度(10 μM)和刺激时间(10分钟);洗涤血小板密度(3×10^8/mL);rmCCL5浓度(100 ng/mL)
阅读提示:Materials and Methods: Platelet isolation; Flow cytometry; Figure 3 legend
血小板耗竭/重建模型
白消安剂量(20 mg/kg)和给药方案;抗GPIbα抗体剂量(0.3 μg/g)和给药时间;血小板输入量和时间
阅读提示:Materials and Methods: Platelet depletion/reconstitution model; Figure 5 legend
体外共培养巨噬细胞极化
BMDM与血小板比例(1:1000);ADP浓度(10 μM);Ang II浓度(100 nM);共培养时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Bone marrow-derived macrophages (BMDMs); Figure 6 legend
NF-κB信号通路验证
NF-κB抑制剂BAY 11-7082浓度(1 μM);CCR1和CCR3阻断抗体浓度(50 μg/mL);处理时间
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry; Figure 8 legend