敲除Sema4D导致血小板功能缺陷并使心肌缺血梗死面积减小

摘要

目的缺血心肌再灌注早期血小板即被激活,可加重缺血/再灌注损伤。我们最近发现除T细胞外,血小板也表达轴突导向分子Sema4D。Sema4D为细胞表面蛋白,其受体在B细胞、单核细胞、内皮细胞及血小板表达。小鼠Sema4D表达缺失,导致血小板胶原受体(GPVI)下游信号受损,其血小板功能在体内、体外均受到抑制,并降低血小板在血脂异常环境中的高反应性。鉴于血小板、白细胞及内皮细胞在再灌注损伤中所起的作用,本研究拟证明Sema4D表达缺失是否可减小心肌缺血的损伤程度,保护心脏。方法小鼠麻醉后,结扎冠状动脉左前降支45 min,再灌注48 h后,再度麻醉小鼠并注射2,3,5-三苯基氯化四氮唑以评估损伤面积。荧光微球体用来划定危险区域。Sema4D(-/-)敲除鼠和野生型小鼠均由Sema4D(+/-)杂合子繁殖而来,用于缺血心肌再灌注损伤面积的对比性研究。结果尽管Sema4D(-/-)鼠与野生鼠在心脏大小及危险区域方面无明显差别,但我们发现Sema4D缺失小鼠(n=7)心肌缺血再灌注损伤面积与野生型小鼠(n=9)相比减少了57%(P<0.05)。由于Sema4D在活化的血小板表面及T细胞上均被非金属蛋白酶ADAM17切割,产生具有生物活性的可溶性细胞外片段,因此,我们接下来证明Sema4D敲除对缺血再灌注损伤的这种保护作用是由于缺乏细胞相关性Sema4D还是缺乏可溶性Sema4D所致。理论上,Sema4D切割酶ADAM17敲除小鼠是证明该问题的最佳动物模型,然而ADAM17敲除小鼠不能存活,因此,我们制备了ADAM17嵌合小鼠,即造血系统无ADAM17功能,而在体内其他组织ADAM17功能正常。其方法为Se-ma4D(+/+)小鼠接受幅照后,移植无ADAM17功能的小鼠胎肝细胞,重建其造血系统,从而得到ADAM17缺陷嵌合小鼠。我们进行了ADAM17缺陷和ADAM17正常嵌合小鼠的缺血再灌注损伤的对比研究,结果发现ADAM17缺陷嵌合小鼠与AD-AM17正常嵌合小鼠的梗死面积无明显差异。结论本研究证明抑制小鼠Sema4D的表达可保护心肌的缺血再灌注损伤;阻止具有生物活性的可溶性Sema4D的生成,对心肌的缺血再灌注损伤无保护作用;对Sema4D心肌缺血再灌注损伤保护作用机制的进一步研究将使其有可能成为治疗和干预的重要靶点。