四跨膜蛋白CD37调控血小板高反应性和血栓形成

Tetraspanin CD37 regulates platelet hyperreactivity and thrombosis

作者信息Marcin A Sowa, Carmen Hannemann, Ivan Pinos, Elissa Ferreira, Bharti Biwas, Min Dai, Emma M Corr, Macintosh G Cornwell, Kamelia Drenkova, Angela H Lee, Tanya Spruill, Harmony R Reynolds, Judith S Hochman, Kelly V Ruggles, Robert A Campbell, Coen van Solingen, Mark D Wright, Kathryn J Moore, Jeffrey S Berger, Tessa J Barrett
PMID40126944
发布时间2025-06-12
DOI10.1093/cvr/cvaf051

实验完整度

包含人类队列与小鼠模型转录组分析,以及体外血小板功能实验、体内血栓模型和机制验证,证据层级较为完整。

主要模型

慢性可变应激小鼠模型 人血小板样本 CD37基因敲除小鼠 CD34+来源巨核细胞

重点核对

慢性可变应激小鼠模型的应激方案和持续时间(3周) 人类受试者应激分组标准(PSS-4评分等) 血小板聚集实验的激动剂种类和浓度 骨髓移植嵌合小鼠模型的构建方式 FeCl3诱导颈动脉血栓模型的FeCl3浓度和处理时间

摘要

目的:研究心理社会应激如何促进血栓形成加速,重点关注血小板活化和高反应性。具体目标是鉴定参与应激介导血栓形成的新型血小板调节因子,特别强调四跨膜蛋白CD37。方法和结果:为了探索应激如何促进血小板高反应性,从(i)经历慢性可变应激的小鼠和无应激对照组(n = 8/组)以及(ii)自我报告高应激和无应激水平的人类受试者(n = 18/组)中分离血小板,随后进行RNA测序。通过比较共同表达的转录本,在人和小鼠血小板中鉴定出心理社会应激后差异表达的一组基因。在小鼠和人类中,血小板CD37与构成血栓形成基础的血小板聚集反应正相关,Cd37−/−血小板表现出受损的整合素αIIbβ3信号传导,其特征在于血小板在纤维蛋白原上的扩散减少和激动剂诱导的αIIbβ3活化减少。与CD37在调节血小板活化反应中的作用一致,接受Cd37−/−骨髓的嵌合小鼠与接受野生型骨髓重建的小鼠相比,在颈动脉FeCl3模型中血管闭塞时间显著增加。CD37缺乏未改变止血功能,因为Cd37−/−小鼠的血小板计数、凝血指标、凝血酶原时间和部分凝血活酶时间与野生型小鼠相比无差异。与此一致,尾尖横断后野生型和Cd37−/−小鼠的出血时间无差异。结论:这项研究为应激介导血栓形成的血小板相关机制提供了新的见解。将CD37鉴定为血小板活化反应的新型调节因子,为降低与心理社会应激相关的血栓风险提供了潜在的治疗靶点。这些发现也有助于理解心理社会应激如何加速血栓事件,并强调了血小板活化在这一过程中的重要性。临床试验注册:NCT02106429, NCT03022552

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
心理社会应激如何通过血小板促进血栓形成,并鉴定参与该过程的新型血小板调节因子。
核心机制
心理社会应激上调血小板CD37表达,CD37正向调节整合素αIIbβ3介导的信号传导和血小板活化,从而促进血栓形成。
主要证据
人和小鼠血小板转录组分析发现CD37与血小板聚集相关;Cd37−/−血小板在纤维蛋白原上扩散减少、αIIbβ3活化降低;Cd37−/−骨髓嵌合小鼠在FeCl3模型中血管闭塞时间延长。
研究意义
提出CD37作为调节血小板活化反应的新型因子,为降低心理社会应激相关血栓风险提供潜在治疗靶点,并支持开发靶向CD37的抗血小板疗法。

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

应激模型建立与血小板表型分析

评估心理社会应激对血小板活化和血栓形成的影响。

对小鼠施加慢性可变应激3周,收集人类应激受试者血液;检测血小板计数、体积、网状血小板比例、白细胞-血小板聚集体以及活化标志物(JON/A、P-selectin)。

2

血小板转录组分析

鉴定应激条件下差异表达的基因,筛选与血小板功能相关的候选分子。

对小鼠和人类血小板进行RNA-seq,比较应激组与对照组的转录组差异,并通过Spearman相关分析筛选与血小板聚集相关的基因。

3

CD37表达验证与功能关联

验证CD37在血小板中的表达,并分析其与血小板活化及聚集功能的关系。

通过Western blot和免疫细胞化学检测CD37表达;在人类队列中分析CD37表达与血小板聚集的相关性,并通过WGCNA评估CD37与相关信号通路的关联。

4

CD37功能缺失小鼠模型分析

评估CD37缺失对血小板功能、止血和血栓形成的影响。

使用Cd37−/−小鼠,检测血小板计数、凝血功能(PT、PTT)、出血时间,并进行血小板铺展实验和体外活化实验。

5

体内血栓形成模型

在体内验证CD37对血栓形成的影响。

构建骨髓移植嵌合小鼠(接受Cd37−/−或野生型骨髓),进行FeCl3诱导的颈动脉血栓模型和肺栓塞模型,测量血管闭塞时间、生存时间及肺微血栓。

6

人类巨核细胞功能验证

评估CD37敲低对人类巨核细胞活化标志物表达的影响。

利用CRISPR-Cas9技术敲低CD34+来源巨核细胞中的CD37,检测凝血酶激活后活化标志物(PAC-1、P-selectin、CD63)的表达。

7

药物干预与CD37表达分析

探索现有抗血小板药物对CD37表达的潜在影响,为治疗策略提供线索。

将人类CD34+来源巨核细胞暴露于阿司匹林、P2Y12抑制剂(AZD1283)或联合治疗,检测CD37表达水平变化。

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
二磷酸腺苷Helena Laboratories--
CD61-FITC抗体Dako--
Accuri C6流式细胞仪BD Biosciences--
EasySep™人CD45去除试剂盒IISTEMCELL Technologies--
EasySep™红细胞去除试剂STEMCELL Technologies--
QIAzol裂解试剂Qiagen--
Direct-zol RNA微型离心柱Zymo Research--
Bioanalyzer 2100生物分析仪Agilent Technologies--
SMART-Seq HT和Nxt HT试剂盒Takara Bio USA--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
StemSpan™无血清扩增培养基IISTEMCELL Technologies--
重组人血小板生成素R&D Systems--
重组人干细胞因子R&D Systems--
青霉素Gibco--
链霉素Gibco--
抗人CD42a-PE抗体BD Biosciences558819
EasySep™释放人PE阳性分选试剂盒STEMCELL Technologies17654
阿司匹林Cayman Chemicals--
AZD1283Cayman Chemicals--
Triton X-100Sigma-Aldrich--
cOmplete蛋白酶抑制剂混合物Roche--
NuPAGE Bis-Tris凝胶Thermo Fisher--
抗CD37抗体Abcamab315346
山羊抗兔HRP偶联二抗Thermo Fisher31460
Pierce ECL蛋白质印迹底物Thermo Fisher--
HRP偶联抗GAPDH抗体ProteintechHRP-60004
Restore蛋白质印迹剥离缓冲液Thermo Fisher--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
多聚-D-赖氨酸Gibco--
抗小鼠CD37一抗Thermo FisherPA5-112376
山羊抗兔IgG交叉吸附二抗,Alexa Fluor™ 568Thermo Fisher--
鬼笔环肽iFluor™ 647Cayman Chemicals--
ProLong™ Diamond防淬灭剂Thermo Fisher--
Zeiss Elyra7超分辨显微镜Carl Zeiss--
Zen Black软件Carl Zeiss--
异氟烷----
胶原蛋白----
CD42b抗体Abcamab227669
多普勒血流探头MA-0.5PSBTransonic Systems--
TS420血管周血流计模块Transonic Systems--
U46619Cayman Chemicals--
JON/A-PE抗体Emfret Analytics--
抗P-选择素-FITC抗体Emfret Analytics--
MACSQuant 16流式细胞仪Miltenyi Biotec--
柠檬酸-葡萄糖溶液Santa Cruz Biotechnology--
前列腺素E1Sigma-Aldrich--
纤维蛋白原Sigma-Aldrich--
Keyence BZ-X800显微镜Keyence--
ImageJ 1.54f软件NIH--
Element COAG+测试条Heska Corporation--
Element COAG+分析仪Heska Corporation--
抗Ter-119微珠Miltenyi Biotec--
抗CD45微珠Miltenyi Biotec--
MACS LS分离柱Miltenyi Biotec--
Direct-zol RNA MicroPrep离心柱Zymo Research--
Prism 10软件GraphPad Software--

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
慢性可变应激模型
应激方案的具体细节(包括轮换的应激源和持续时间),小鼠品系、性别和年龄,以及应激组和对照组的环境条件
阅读提示:Methods: Animal studies; Figure 1C
人类受试者应激评估
应激量表的类型和评分标准(PSS-4等),受试者的纳入和排除标准
阅读提示:Methods: Human studies
血小板聚集测定
激动剂种类和浓度(肾上腺素和ADP浓度),采血管抗凝剂类型,孵育时间
阅读提示:Methods: Human platelet aggregation
血小板铺展实验
铺展底物(纤维蛋白原或多聚赖氨酸浓度),铺展时间,血小板数量
阅读提示:Methods: Platelet spreading assay
FeCl3血栓模型
FeCl3浓度和处理时间,麻醉药物和剂量,血流监测设备
阅读提示:Methods: FeCl3 thrombosis
骨髓移植模型
骨髓细胞数量和注射途径,照射剂量和时间,移植后恢复时间
阅读提示:Methods: Animal studies
巨核细胞培养和药物处理
CD34+细胞来源,分化因子和浓度,药物处理浓度和时间
阅读提示:Methods: Megakaryocyte studies; Results: 'Dual anti-platelet therapy reduces CD37'