淋巴管生成的調(diào)節(jié)及其在心肌梗死中的作用研究進(jìn)展

杜 清岳彤彤王 賀

(河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,心臟中心/國(guó)家區(qū)域(中醫(yī))心血管診療中心,鄭州 450000)

淋巴系統(tǒng)是液體運(yùn)輸和細(xì)胞遷移的通道,淋巴網(wǎng)絡(luò)在調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞外體積和免疫細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中起關(guān)鍵作用。 淋巴內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)態(tài)是心臟生理功能正常發(fā)揮的前提,而淋巴管生成不足或功能障礙顯著影響心肌梗死(myocardial infarction, MI)后病理性心臟重塑。 VEGFC/VEGFR3 信號(hào)傳導(dǎo)長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為是淋巴管生成的主要分子驅(qū)動(dòng)因素。 淋巴信號(hào)傳導(dǎo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜的,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)淋巴管在腫瘤轉(zhuǎn)移和心臟修復(fù)的免疫調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用[1]。 而心臟淋巴管生成也被提出作為預(yù)防心肌梗死后心力衰竭的治療靶點(diǎn)。 雖然調(diào)節(jié)功能性淋巴管的分子機(jī)制尚不完全清楚,但淋巴管生成與免疫調(diào)節(jié)之間的相互作用已被探索。 心肌梗死后,心臟淋巴管系統(tǒng)協(xié)調(diào)免疫反應(yīng)和心臟重塑過(guò)程,尤其是巨噬細(xì)胞,通過(guò)受損心臟的淋巴管運(yùn)輸調(diào)節(jié)MI 后的免疫應(yīng)答和心臟修復(fù)。 針對(duì)淋巴管生成的實(shí)驗(yàn)性治療策略也顯示出減少心肌炎癥、水腫、纖維化以及改善心臟功能的前景。

淋巴管與免疫系統(tǒng)之間密不可分,了解二者的關(guān)系能更好地理解淋巴管與心肌梗死后炎癥期之間的重要關(guān)系;了解心肌梗死后心臟及淋巴管基本的病理變化對(duì)疾病能有針對(duì)的治療方向;了解淋巴管生成的調(diào)控,以及巨噬細(xì)胞對(duì)淋巴管生成和心臟修復(fù)的影響對(duì)疾病能找到更好的治療靶點(diǎn)。 對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),希望對(duì)淋巴管系統(tǒng)在心肌梗死后影響疾病的發(fā)展方向有更好的理解,為免疫細(xì)胞和淋巴管在損傷后心臟修復(fù)中的相互聯(lián)系提供了新見(jiàn)解,從而為臨床刺激淋巴管生成治療心臟疾病提供有效的依據(jù)。

1 淋巴管與免疫系統(tǒng)

淋巴系統(tǒng)由薄壁的初始淋巴管網(wǎng)絡(luò)、預(yù)收集管、集合管以及與血液循環(huán)系統(tǒng)平行的節(jié)點(diǎn)組成。初始淋巴管是由單層淋巴內(nèi)皮細(xì)胞(lymphoendothelial cells,LECs)形成的,通過(guò)錨定絲與間質(zhì)相連,沒(méi)有周細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的包裹,缺乏連續(xù)的基底膜,這一結(jié)構(gòu)特征使毛細(xì)淋巴管壁具有高滲透性,能夠通過(guò)被動(dòng)引流吸收多余的間質(zhì)液和大分子[2]。 被初始淋巴管吸收的液體和大分子統(tǒng)稱(chēng)為淋巴,它流入預(yù)收集淋巴管和集合淋巴管。預(yù)收集淋巴管和集合淋巴管由LECs 組成,與初始淋巴管不同,LECs 以拉鏈狀連接緊密連接,并覆蓋有平滑肌細(xì)胞和基底膜,以防止淋巴滲漏[3]。 集合淋巴管也包含管腔內(nèi)閥,調(diào)節(jié)淋巴的單向流動(dòng)[4]。

成人心臟的淋巴網(wǎng)絡(luò)密集于心室,稀疏于心房[5]。 心臟淋巴重塑(淋巴管生成)發(fā)生在許多以水腫和炎癥為特征的心血管疾病中[6],包括缺血性心臟病或晚期心力衰竭患者。 水腫或滲透壓升高刺激淋巴重塑,部分是通過(guò)巨噬細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的VEGFC產(chǎn)生。 除了維持間質(zhì)液穩(wěn)態(tài),淋巴管系統(tǒng)還通過(guò)調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子和抗原組織清除來(lái)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。 此外,淋巴管確保乳糜微粒攝取膳食脂質(zhì),并使膽固醇從組織逆向運(yùn)輸?shù)礁蝃7]。

淋巴管與免疫系統(tǒng)之間的相互作用關(guān)系復(fù)雜。許多促炎介質(zhì)降低了淋巴管功能[8],但免疫細(xì)胞的組織清除仍依賴(lài)于淋巴趨化因子的活躍表達(dá)來(lái)選擇性地招募和排出不同的免疫細(xì)胞群。 同時(shí),不同的免疫細(xì)胞群對(duì)淋巴內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和生存產(chǎn)生刺激或抑制作用,影響淋巴重塑[9]。

2 心肌梗死后心室重構(gòu)

心肌梗死后,如不加干預(yù)會(huì)進(jìn)展為心室重構(gòu)進(jìn)而發(fā)展為心衰。 冠狀動(dòng)脈阻塞導(dǎo)致血流中斷,心肌細(xì)胞立即死亡。 死亡的心肌細(xì)胞釋放細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)進(jìn)入循環(huán),并觸發(fā)炎癥反應(yīng),招募炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)組織,清除死亡的心肌細(xì)胞。 炎癥反應(yīng)消失后,心肌成纖維細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白形成纖維化瘢痕。 心肌細(xì)胞為應(yīng)對(duì)壁應(yīng)力的增加引起梗死邊界區(qū)心肌細(xì)胞肥大、壁變薄和心室擴(kuò)張。

在這一系列過(guò)程中,免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)是一把雙刃劍。 缺血損傷后的心臟免疫反應(yīng)以免疫細(xì)胞浸潤(rùn)為特征,不僅包括中性粒細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs),還包括B 和T 淋巴細(xì)胞。 這些細(xì)胞共同協(xié)調(diào)死亡心肌細(xì)胞的移除,參與疤痕穩(wěn)定和成熟所需的肉芽組織形成,并通過(guò)分泌促血管生成介質(zhì)、抗凋亡介質(zhì)和抗炎介質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)隨后的心臟修復(fù)和炎癥消退階段[10]。 但是,由于低效炎癥反應(yīng)引起的心臟慢性炎癥,通過(guò)誘導(dǎo)冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙和有害的心臟重塑(心肌細(xì)胞肥大和間質(zhì)纖維化),加重心功能障礙,導(dǎo)致慢性心力衰竭的發(fā)展[11]。 因此,改善心臟炎癥是許多心血管疾病的治療目標(biāo),治療性淋巴管生成可以加速心肌梗死后心臟炎癥的消退。

3 心肌梗死后淋巴管的變化及作用

成人中,淋巴管是靜止的,但在病理?xiàng)l件下淋巴管生成被重新激活[12]。 MI 后淋巴管生成的增加與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的增加有關(guān),這是由受損細(xì)胞、細(xì)胞碎片和鄰近細(xì)胞的細(xì)胞因子釋放的促凋亡信號(hào)所吸引的[13]。 心肌梗死后,心肌內(nèi)毛細(xì)淋巴管生成增多,心外膜預(yù)收集淋巴管和集合淋巴管的減少,導(dǎo)致心臟淋巴管的轉(zhuǎn)運(yùn)能力降低,對(duì)梗死區(qū)和鄰近非梗死區(qū)的液體和炎癥排出產(chǎn)生負(fù)面影響,加重心功能障礙[14]。 臨床上,心肌梗死后可檢測(cè)到心肌水腫延伸到梗死區(qū)以外,這提示淋巴功能不足。 對(duì)大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的心肌梗死[14],在心臟的梗死區(qū)以及邊界區(qū)觀察到了淋巴管生成,增加的淋巴管生成可以通過(guò)促進(jìn)免疫細(xì)胞清除和液體運(yùn)輸來(lái)減緩或逆轉(zhuǎn)病理進(jìn)展。 這一內(nèi)源性淋巴管生成反應(yīng),主要由心肌缺血后VEGF-C 和VEGF-D 表達(dá)增加所驅(qū)動(dòng)。雖然在梗死瘢痕處部分的毛細(xì)淋巴管擴(kuò)張,但是并不能滿(mǎn)足心臟修復(fù)的需要。

有研究使用缺乏VEGF-C、VEGF-D 或VEGFR3的小鼠來(lái)阻斷淋巴管生成,結(jié)果顯示不會(huì)損害心肌梗死后2 周小鼠的心功能[15]。 雖然心臟淋巴管的減少不影響初始損傷后的心功能恢復(fù),但增強(qiáng)淋巴管生成除了在急性恢復(fù)期外,還在慢性恢復(fù)期抑制心臟組織損傷[9]。 在小鼠中,通過(guò)激活VEGFR3 信號(hào)增強(qiáng)的淋巴管生成可以改善心功能并促進(jìn)心肌梗死后的恢復(fù),這表明增強(qiáng)淋巴管生成對(duì)心臟修復(fù)的治療潛力[16],通過(guò)淋巴管生成來(lái)維持正常的淋巴功能在長(zhǎng)期內(nèi)是必要的。

4 淋巴管生成的調(diào)控因素

在成人體內(nèi)淋巴管生成主要發(fā)生在已存在的血管中。 在胚胎時(shí)期,淋巴管是在心血管系統(tǒng)建立并具有功能后出現(xiàn)的。 小鼠的遺傳實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)哺乳動(dòng)物的淋巴管起源于胚胎靜脈[17]。 淋巴管向成熟淋巴網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展依賴(lài)于VEGF-C、VEGFR-3、淋巴管內(nèi)皮透明質(zhì)酸受體(LYVE-1)、同源盒基因轉(zhuǎn)錄因子1(Prox1) 與Podoplanin(PDPN) 等的相互作用[18]。

4.1 Prox1

Prox1 啟動(dòng)了LECs 的早期發(fā)育[19],是淋巴內(nèi)皮發(fā)育過(guò)程中的特異性轉(zhuǎn)錄因子,影響著VEGFR-3 的表達(dá)[20]。 Prox1 已被證明可以通過(guò)Prox1-VEGFR-3反饋循環(huán)維持LECs 的表型[21]。 Prox-1 不僅編程LECs,且在細(xì)胞分化中起著重要作用[18]。 缺乏Prox1 的內(nèi)皮細(xì)胞不能表達(dá)淋巴內(nèi)皮標(biāo)記物,而是保留其血管內(nèi)皮表型。 Prox1 陽(yáng)性?xún)?nèi)皮細(xì)胞從靜脈中萌發(fā)并以極化方式遷移形成淋巴囊。 Prox1 敲除胚胎缺乏淋巴囊和淋巴管,表明Prox1 不僅是LECs規(guī)范所必需的,也是淋巴管生成所必需的[18]。

4.2 VEGF 家族

VEGF 屬于血小板衍生的生長(zhǎng)因子表基因家族,調(diào)節(jié)血管以及淋巴管生成。 VEGFR-2 在血管內(nèi)皮細(xì)胞中高度表達(dá),對(duì)血管生成至關(guān)重要。 VEGFR-3 是淋巴管發(fā)育所必需的。 在發(fā)育的早期階段,VEGFR-3 廣泛表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞中,隨著淋巴管系統(tǒng)的開(kāi)始發(fā)育, VEGFR-3 的表達(dá)幾乎只局限于LECs[18]。 VEGF-C 的完全缺失會(huì)導(dǎo)致LEC 無(wú)法遷移出主靜脈,淋巴形成出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷,從而導(dǎo)致水腫和產(chǎn)前死亡[22]。 VEGF-C 在大多數(shù)組織中通過(guò)多種細(xì)胞類(lèi)型(包括心肌細(xì)胞)低水平表達(dá)。 VEGFC 水平在炎癥期間升高[5]。

在成年淋巴管系統(tǒng)的維持中并不需要VEGFC/VEGFR-3 信號(hào)通路[23],但過(guò)表達(dá)VEGF-C 或VEGF-D 可以誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和存活,刺激淋巴管生成。 心肌缺血后用VEGF-C 治療,促進(jìn)了心臟淋巴管生成,可以通過(guò)增加多余蛋白質(zhì)(如促炎介質(zhì))、免疫細(xì)胞和液體的淋巴引流能力,最終改善心功能[9]。 VEGF-C 及其受體VEGFR-3 通過(guò)激活淋巴管生成中的AKT/ERK1/2 和鈣調(diào)磷酸酶/NFATC1/FOXC2 通路,是缺血損傷后維持組織液平衡和心肌功能的關(guān)鍵[24]。

4.3 PDPN

Podoplanin 是一種小跨膜蛋白。 研究表明,PDPN 敲除小鼠具有淋巴/血管分離缺陷[25],并表現(xiàn)出淋巴管擴(kuò)張和功能障礙以及淋巴水腫。 心肌梗死后PDPN 陽(yáng)性細(xì)胞與免疫細(xì)胞之間的相互作用調(diào)節(jié)有助于免疫細(xì)胞的募集。 因此,PDPN 也被認(rèn)為是MI 后增強(qiáng)心臟修復(fù)和恢復(fù)心功能的新的治療靶點(diǎn)[26]。

4.4 FOXC2

FOXC2 在成人發(fā)育中的淋巴管和淋巴管瓣膜中高度表達(dá)。 FOXC2 缺失會(huì)使集合淋巴管缺少瓣膜,淋巴異常回流,毛細(xì)淋巴管被基底膜成分和平滑肌細(xì)胞異位覆蓋[27],這表明FOXC2 控制著負(fù)責(zé)淋巴管規(guī)范和集合淋巴管表型的遺傳程序。 FOXC2還在LEC 靜止過(guò)程中調(diào)節(jié)連接蛋白37(Connexin 37,Cx37) 和鈣調(diào)磷酸酶/活化T 細(xì)胞核因子(nuclear factor of activating T,NFAT)信號(hào)[28],所以FOXC2 對(duì)于淋巴管的成熟和維持是必要的。FOXC2 還被證明可以通過(guò)限制Hippo 通路轉(zhuǎn)錄共激活因子具有PDZ 結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活因子(TAZ)介導(dǎo)的增殖來(lái)調(diào)節(jié)LEC 連通性的完整性,并維持LEC 細(xì)胞在受干擾流動(dòng)區(qū)域的靜止,而TAZ 對(duì)維持淋巴瓣膜功能至關(guān)重要[28]。 FOXC2 也被證明與VEGFR-3 一起調(diào)節(jié)LECs 中的RAS/ERK 信號(hào)通路,這也表明它可以調(diào)節(jié)淋巴管生成[29]。

4.5 LYVE-1

LYVE-1 是最特異性的LEC 標(biāo)志物,被廣泛用于評(píng)估心肌梗死后的心臟淋巴管生成,其在淋巴細(xì)胞、造血細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞中不表達(dá)[30]。 在成人中,LYVE-1 在毛細(xì)淋巴管中保持高表達(dá),在集合淋巴管中的表達(dá)減少[23]。

4.6 血管內(nèi)皮鈣黏蛋白(VE-cadherin)

VE-cadherin 是一種位于細(xì)胞連接之間的內(nèi)皮粘附分子,在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡、機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體功能中發(fā)揮重要作用。 VEcadherin 既是血管發(fā)育不可缺少的,也是淋巴組織中發(fā)展和維持心臟淋巴網(wǎng)絡(luò)所必需的[31]。 在LECs中,VE-cadherin 通過(guò)形成可滲透的紐扣狀連接或很大程度上不滲透的拉鏈狀連接,來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的通透性,并選擇性地定位于整個(gè)淋巴血管系統(tǒng),以調(diào)節(jié)淋巴管內(nèi)液體的進(jìn)入和運(yùn)輸。 VE-cadherin 穩(wěn)定質(zhì)膜上的VEGFR3,為VEGF-C 的典型激活奠定了基礎(chǔ),從而建立了心臟淋巴維持所需的功能性淋巴信號(hào)節(jié)點(diǎn)。 VE-cadherin 還通過(guò)作為內(nèi)皮機(jī)械感覺(jué)復(fù)合體的中心成分,控制β-連環(huán)蛋白(β-catenin)和LECs 轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá), 并誘導(dǎo) VEGFR2/VEGFR3-AKT 信號(hào)通路,對(duì)LECs 施加各種間接影響[32]。 研究證明VE-cadherin 的淋巴表達(dá)是胚胎期和出生后心臟淋巴系統(tǒng)的發(fā)育及其在成年期的維持的要求。 盡管VE-cadherin 的LEC 特異性損失小鼠會(huì)導(dǎo)致受傷心臟的淋巴管退化,但是在心肌梗死前后并沒(méi)有明顯損害心功能。 然而,VE-cadherin 缺乏小鼠心肌梗死后心肌梗死面積和纖維化增加,提示淋巴血管受損可能會(huì)影響心肌梗死后的長(zhǎng)期心功能并加重心力衰竭[31]。

4.7 血管生成素(Ang)

Ang 生長(zhǎng)因子與受體酪氨酸激酶2(Tie2)結(jié)合,并調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞和壁細(xì)胞之間的相互作用。 Ang2敲除小鼠表現(xiàn)出淋巴管成熟缺陷,包括平滑肌細(xì)胞向集合管的招募受損和毛細(xì)淋巴管發(fā)育不良,表明淋巴管穩(wěn)定需要Ang2[23]。

4.8 細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)

毛細(xì)淋巴管的LECs 不是附著在像血管一樣的基底膜上,而是通過(guò)由纖維蛋白和人彈性蛋白微纖維界面蛋白1(emilin-1)組成的彈性錨定絲附著在周?chē)腅CM 如I 型膠原蛋白和纖維連接蛋白上。水腫期間,扭曲的ECM 成分對(duì)錨定絲的拉力增加,使毛細(xì)淋巴管保持開(kāi)放,增加組織液吸收[12]。 對(duì)犬的研究表明,心臟淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)的大幅增加是心臟對(duì)心肌缺血或心臟停搏引起的急性心肌水腫的反應(yīng)的代償機(jī)制[33]。 然而在炎癥期間,浸潤(rùn)的中性粒細(xì)胞釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶,降解emilin-1 錨定絲,導(dǎo)致細(xì)胞間連接減弱和淋巴管崩潰,結(jié)果淋巴運(yùn)輸不良水腫形成。 組織水腫可能通過(guò)ECM 釋放介質(zhì)進(jìn)一步誘導(dǎo)淋巴管生成,糖胺聚糖透明質(zhì)酸被透明質(zhì)酸酶降解為具有生物活性的促淋巴管生成片段,作用于LYVE-1,與VEGF-C 協(xié)同刺激LEC 增殖和遷移[34]。 此外,ECM-整合素信號(hào)也在調(diào)節(jié)淋巴重構(gòu)中的發(fā)揮重要作用。 間質(zhì)液壓力(IFP)增大時(shí),ECM 中纖維連接蛋白通過(guò)β1 整合素直接與VEGFR3 結(jié)合向LECs 發(fā)出信號(hào),放大VEGF-C 信號(hào)[35]。 然而功能性淋巴管生成是一復(fù)雜的過(guò)程,受局部微環(huán)境的影響,由于水腫通常伴有炎癥,會(huì)對(duì)LEC 連接和屏障功能產(chǎn)生不利影響[36]。

5 免疫細(xì)胞對(duì)淋巴管生成和心臟修復(fù)的影響

5.1 巨噬細(xì)胞對(duì)淋巴管生成和心臟修復(fù)的影響

巨噬細(xì)胞可以分為兩個(gè)亞類(lèi):M1 為經(jīng)典激活的巨噬細(xì)胞[37],由脂多糖(LPS)和干擾素(IFN)-C誘導(dǎo),產(chǎn)生高水平的促炎細(xì)胞因子介導(dǎo)組織損傷并損害傷口愈合。 M2 為交替激活的巨噬細(xì)胞,可進(jìn)一步極化為M2a、M2b 和M2c 巨噬細(xì)胞[38]。 M2a和M2c 巨噬細(xì)胞分泌大量促纖維化轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β,誘導(dǎo)組織纖維化。 M2b 巨噬細(xì)胞也稱(chēng)為調(diào)控巨噬細(xì)胞,維持促炎和抗炎功能之間的平衡,研究表明M2b 巨噬細(xì)胞可以減輕心肌缺血再灌注損傷(myocardial Ischemia reperfusion injury,MI/RI)的影響[39]。

心肌梗死后,尤其是巨噬細(xì)胞的聚集及其對(duì)死亡細(xì)胞的吞噬清除,即胞葬作用,是心臟修復(fù)的必要的初始步驟。 以往研究表明,胞葬作用缺陷會(huì)加速心力衰竭[40]。 心肌梗死誘導(dǎo)促淋巴管生成因子VEGFC 的表達(dá),觸發(fā)心臟淋巴管生成,緩解炎癥,從而改善心臟功能[16]。 巨噬細(xì)胞炎癥期間分泌VEGFC 并促進(jìn)淋巴管生成[41]。

Tammela 等[23]報(bào)道實(shí)驗(yàn)性心肌梗死后巨噬細(xì)胞胞葬作用缺陷導(dǎo)致心臟淋巴管生成和VEGFC 表達(dá)減少。 以及在培養(yǎng)的原代巨噬細(xì)胞中添加凋亡細(xì)胞后,發(fā)現(xiàn)胞葬作用誘導(dǎo)VEGFC 的細(xì)胞內(nèi)證據(jù)。心肌梗死小鼠模型中觀察到,心臟巨噬細(xì)胞升高了VEGFC 表達(dá)水平,髓系VEGFC 缺乏的小鼠表現(xiàn)出急性梗死面積的增加、心室收縮能力受損、不良組織重塑和淋巴管生成減少[23]。 同時(shí)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)分析顯示髓系VEGFC 缺乏也以炎癥反應(yīng)缺陷為特征,巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的VEGFC 有直接抑制促炎巨噬細(xì)胞激活的作用。 因此,這些結(jié)果表明,心臟巨噬細(xì)胞通過(guò)胞葬作用產(chǎn)生VEGFC 除了促進(jìn)心臟淋巴管生成和進(jìn)行抗原清除,還能直接抑制巨噬細(xì)胞過(guò)度分泌促炎細(xì)胞因子改善心臟修復(fù),促進(jìn)心臟愈合。

Wang 等[42]在大鼠體內(nèi)的研究表明,M2b 巨噬細(xì)胞促進(jìn)淋巴管生成,減少心肌纖維化,改善心臟功能,減少心臟重構(gòu)。 M2b 巨噬細(xì)胞移植后VEGFC和VEGFR3 表達(dá)上調(diào)。 體外實(shí)驗(yàn)表明,M2b 巨噬細(xì)胞可刺激LECs 的增殖、遷移和管狀形成。 此外,與未分化(M0) 巨噬細(xì)胞相比,M2b 巨噬細(xì)胞中VEGFC 的表達(dá)上調(diào)。 且M2b 巨噬細(xì)胞上清培養(yǎng)的LECs 中VEGFR3 的表達(dá)也上調(diào)。 因此,M2b 巨噬細(xì)胞可以被運(yùn)用到心肌保護(hù)療法中。

5.2 T 淋巴細(xì)胞對(duì)淋巴管生成和心臟修復(fù)的影響

Houssari 等[9]對(duì)心肌梗死后心臟招募T 細(xì)胞在淋巴重塑中的作用進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)使用VEGF-C/VEGF-D trap(可溶性VEGFR3)治療限制T 細(xì)胞招募到梗死區(qū),導(dǎo)致左心室壁變薄減少延遲瘢痕重塑,并減少心肌梗死后的心功能障礙。 進(jìn)一步研究證實(shí)心臟浸潤(rùn)T 細(xì)胞(包括CD4+和CD8+亞群)在心肌梗死后對(duì)心臟淋巴系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響,并在一定程度上通過(guò)IFN-γ 導(dǎo)致心肌梗死后急性期淋巴毛細(xì)血管和預(yù)收集器的稀疏。

6 治療性淋巴管生成

有研究通過(guò)抑制VEGF-C 和VEGFR3 對(duì)心肌缺血模型小鼠進(jìn)行研究[43],結(jié)果發(fā)現(xiàn),抑制內(nèi)源性淋巴管生成增加了梗死瘢痕大小,增加了心室肥厚,增加了左心室擴(kuò)張,并降低了左心室功能。 相反,有選擇性地刺激心臟淋巴管生成,改善預(yù)收集淋巴管和集合淋巴管的重構(gòu),使心臟淋巴管運(yùn)輸能力加快,足以減輕大鼠心肌梗死后的心肌水腫、炎癥和纖維化,從而減少病理性重構(gòu),改善心功能,部分預(yù)防心衰發(fā)展。 另外LEC 分泌的細(xì)胞因子可以促進(jìn)心肌細(xì)胞增殖存活,減少心肌細(xì)胞凋亡,為心肌梗死后心臟提供保護(hù)[44]。

Hartikainen 等[45]在對(duì)小鼠心梗模型的研究中發(fā)現(xiàn),通過(guò)腺相關(guān)病毒載體實(shí)現(xiàn)持續(xù)的VEGFCC156 S 治療,才能有效增加心臟淋巴管生成,并減少心肌梗死后3 周心臟炎癥和功能障礙。 在一項(xiàng)隨訪(fǎng)1 年研究中,促進(jìn)淋巴管生成和血管生成的基因治療增加了難治性心絞痛患者的心肌灌注儲(chǔ)備[46]。因此淋巴管生成療法可能是治療心血管疾病的一種有前途的方法。

7 小結(jié)

心血管疾病的心肌改變包括心肌細(xì)胞和非心肌細(xì)胞的細(xì)胞群以及ECM 的改變。 對(duì)于心肌梗死以及其他心臟疾病的治療要考慮多種細(xì)胞及ECM中的靶點(diǎn)。 淋巴管生成不足或功能障礙在MI 和非缺血性心臟病的心肌重塑和心功能障礙中起著病理生理作用。 心臟淋巴功能受損導(dǎo)致心肌水腫和免疫炎癥延遲消退,而慢性水腫和炎癥都可以誘導(dǎo)心肌間質(zhì)纖維化。 為了改善心肌梗死后的心功能,減少心肌水腫、炎癥和纖維化,治療性淋巴管生成已經(jīng)成為一種有前途的新方法。 其中與淋巴管密切相關(guān)的免疫巨噬細(xì)胞在急慢性炎癥、組織穩(wěn)態(tài)和重塑等多種生理和病理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。VEGFC-VEGFR3 是主要的淋巴管生成通路,巨噬細(xì)胞通過(guò)胞葬作用產(chǎn)生的VEGFC 可以促進(jìn)心臟淋巴管生成,不僅能清除抗原,同時(shí)抑制促炎細(xì)胞因子的過(guò)度分泌,改善心臟修復(fù)(見(jiàn)圖1)。 但考慮到,VEGF-C 可以與內(nèi)皮細(xì)胞上的VEGFR2 受體結(jié)合刺激血管生成,同時(shí)也刺激血管滲漏[12],VEGFR3 也在心肌細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞上表達(dá),VEGF-C 治療可能直接影響心肌細(xì)胞和重塑期成纖維細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。 因此未來(lái)的研究仍需充分了解不同類(lèi)型細(xì)胞中的VEGF-C 和VEGFR3 信號(hào)如何影響MI 后淋巴管生成及心肌生理病理變化。

注:LEC:淋巴內(nèi)皮細(xì)胞;VEGF-C:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C;VEGF-D:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子D;VEGFR-3:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體3;HA:透明質(zhì)酸;LYVE-1:淋巴管內(nèi)皮透明質(zhì)酸受體;Podoplanin:膜黏蛋白;NFATC1:活化T-細(xì)胞核因子1;FOXC2:叉頭框C2;PROX-1:同源盒基因轉(zhuǎn)錄因子1;Erk:細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶。圖1 淋巴管生成的調(diào)節(jié)及其在心肌梗死中的作用Note.LEC, Lymphoendothelial cell.VEGF-C, Vascular endothelial growth factor C.VEGF-D, Vascular endothelial growth factor D.VEGFR-3, Vascular endothelial growth factor receptor 3.HA, Hyaluronic acid.LYVE-1, Lymphatic endothelial hyaluronic acid receptor.Podoplanin,Membrane mucin.NFATC1, Activated T-nuclear factor 1.FOXC2, Forkhead frame C2.PROX-1, Homeobox gene transcription factor 1.Erk,Extracellular regulated protein kinase.Figure 1 Regulation of lymphangiogenesis and its role in myocardial infarction