張浥塵

【摘要】目前心血管疾病已然成為中國居民死亡的重要因素。由于人的心肌受損后不能再生，因而對于罹患心梗、心衰等疾病的患者來說，誘導受損心肌再生是一種潛在的治療方案。若能使受損心肌再生從而最大限度地恢復心臟結(jié)構(gòu)和生理上的完整性，必會為廣大患者帶來福音。有研究報道抑瘤素M能夠促進心肌細胞分泌促使巨噬細胞向心肌受損位置遷移的胰島再生源蛋白3β并可以介導心肌的去分化。這就需要我們深入研究OSM的作用機理，了解OSM是通過怎樣的方式使心肌再生的。

【關鍵詞】抑瘤素M；Reg3β；巨噬細胞；去分化；心肌再生；

【中圖分類號】R542.2 【文獻標識碼】B 【文章編號】ISSN.2095-6681.2017.32..02

近年以來，經(jīng)濟不斷發(fā)展，居民生活水平不斷提高，隨之而來的還有不健康生活方式導致的心血管疾病，其中尤以缺血性心臟病如心梗等呈現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢。在自然狀態(tài)下，人類心肌受損后是不能夠再生的。梗死區(qū)的壞死細胞往往會被疤痕組織取代而影響心臟的泵血功能，患者終會因慢性心衰而死亡。最近研究發(fā)現(xiàn)抑瘤素M（oncostatin M，OSM）能夠讓心肌細胞產(chǎn)生應答，促進其分泌有募集巨噬細胞作用的胰島再生源蛋白3β（Reg3β），而且OSM被證明有誘導心肌細胞去分化的作用[1]，是心肌梗死之后心肌去分化、愈合心臟的關鍵介導因子。本文對近年OSM促使心肌再生功能機理的研究做一簡要綜述。

1 抑瘤素M蛋白、胰島再生源蛋白3β的簡要介紹

OSM是一種由單核細胞、巨噬細胞、嗜中性粒細胞和激活的T細胞分泌多功能細胞因子[2-4]，屬白細胞介素6（interleukin-6，IL-6）家族成員，并且有Ⅰ型和Ⅱ型兩種類型的OSM受體（OSM receptor，OSMR）。通過與OSMR結(jié)合，OSM能夠激活了細胞內(nèi)一些信號的傳遞從而介導與其相關的各種生理作用。OSM不僅能抑制某些腫瘤細胞生長，還可作用于其他多種細胞，參與眾多的生理病理過程，在多種疾病中發(fā)揮重要作用，包括調(diào)節(jié)炎癥反應、刺激造血、促進細胞去分化等功能。有文獻匯報，OSM也可以促進肝臟再生[5]。

Reg3β是一個多功能分子，最先在大鼠胰腺炎中被發(fā)現(xiàn)[6]。研究發(fā)現(xiàn)Reg蛋白可以調(diào)控損傷部位的炎癥因子表達[7]，促進破損部位關閉，并能促進細胞再生?，F(xiàn)有的研究已經(jīng)有充分證據(jù)證明Reg3β蛋白能夠誘導巨噬細胞的活動，繼而提高Reg蛋白在炎癥相應過程與再生過程中控制巨噬細胞移動的地位。

2 OSM能夠促進胰島再生源蛋白Reg3β的分泌從而招募巨噬細胞

適度的炎癥反應能夠防止傷口感染、促進傷口愈合。炎癥反應的表征之一就是免疫細胞數(shù)目增多，L?rchner等人發(fā)現(xiàn)免疫細胞聚集的過程能夠由Reg3β調(diào)節(jié)[8]。

在L?rchner等人的實驗中也發(fā)現(xiàn)控制了其他變量的OSM處理的心肌細胞中發(fā)現(xiàn)了免疫激活的Reg3β蛋白，而同樣施用OSM的心肌派生的非心肌細胞中沒有檢測到Reg3β蛋白。Western Blot結(jié)果表明產(chǎn)生Reg3β的是去分化的心肌細胞，同時伴隨有OSMR表達量的提高，這說明Reg3β心肌細胞中的表達取決于OSM的信號調(diào)控[9]。

因為與OSM同屬IL-6蛋白家族的其他成員還有很多，上述實驗不能說明其他IL-6家族蛋白不能夠顯著促進Reg3β的表達。然而Western blot的結(jié)果表明OSM遠比其他IL-6家族成分更加明顯地促進了心肌細胞中Reg3β的產(chǎn)生。研究人員在使用蛋白質(zhì)組學進行研究的同時，還通過DNA基因陣列檢測的方式同樣檢測了OSM轉(zhuǎn)錄水平的影響。在施加OSM之后，Reg的mRNA較其他mRNA表達上調(diào)幅度更大。這與Western blot得出的結(jié)論一致，表明OSM信號能夠促進Reg基因的轉(zhuǎn)錄、表達。而OSM所促進分泌的Reg3β能夠持續(xù)招募巨噬細胞。高濃度的Reg3β能夠促進巨噬細胞向特定區(qū)域移動。OSM能夠提高心肌部位的Reg3β濃度，促進巨噬細胞向心肌層遷移并聚集，使得巨噬細胞數(shù)目增加，并且進一步浸潤到心肌層中，清除心肌中損傷的心肌細胞和中性粒細胞，適當加強炎癥反應，最后會減少基質(zhì)的降解程度，減少心肌過度纖維化程度，促進心肌的再生[10]。

為了證明OSM而非其他物質(zhì)能夠促進巨噬細胞的募集，L?rchner等在對OSMR敲除小鼠的進一步研究中發(fā)現(xiàn)，OSMR敲除鼠的梗死組織中的單核細胞與其髓系細胞總數(shù)目明顯更少，但是其數(shù)目在第1天和第21天的結(jié)果沒有區(qū)別，更重要的是，OSMR敲除鼠梗死四天后的組織中發(fā)現(xiàn)包括CD11bh1型在內(nèi)的巨噬細胞含量降低，但是同樣在第1天和第21天的結(jié)果中沒有區(qū)別。

以上實驗得出兩個結(jié)論，一是證明了OSM作用與單核細胞最初的招募與單核細胞分化成巨噬細胞無關，二是表明在OSM信號缺失后會顯著降低單核細胞的招募、積累，從而導致巨噬細胞減少。

3 OSM能促進心肌細胞去分化

首先根據(jù)發(fā)育學相關實驗報道[11]，我們可以知道在早起胚胎發(fā)育過程中，心肌細胞大多都會表達平滑肌基因，例如平滑肌輔肌動蛋白基因，但在發(fā)育過程中相關基因表達程度逐漸降低，最終在成人心臟中只有血管周圍的平滑肌細胞中才會表達合成平滑肌輔肌動蛋白。

Thomas Kubin等人在體外培養(yǎng)大鼠心肌并用不同的細胞因子和生長因子處理它們，發(fā)現(xiàn)OSM處理的心肌細胞細胞顯著增大且肌節(jié)缺少，并開始表達SM-輔肌動蛋白和α-SM-肌動蛋白等在胚胎或原始心肌才表達的產(chǎn)物，這可以認為是心肌去分化的特征1。在之后的實驗中，Thomas Kubin等發(fā)現(xiàn)梗死區(qū)邊界有OSM表達，與其相關的SM-輔肌動蛋白在心肌梗死區(qū)邊界內(nèi)的心肌細胞中也強表達，這與Gwechenberger等之前在缺血/再灌注損傷的犬模型現(xiàn)象吻合。此外，實驗還觀察到梗死區(qū)邊界中的心肌細胞存在干細胞標志物Runx1[12]。endprint

Thomas Kubin等在對人心肌細胞的實驗中，OSM處理的成年心肌細胞表現(xiàn)以肌節(jié)結(jié)構(gòu)缺失為特征的去分化，并開始表達幾種典型的胎兒或胚胎細胞標志物，這些心肌細胞被發(fā)現(xiàn)能夠重新進入細胞周期并開始增殖[13]。

在體內(nèi)實驗中，Thomas Kubin等觀察到心肌細胞中表達了祖細胞標志物Runx1的同時，OSMR的表達也顯著增加，這表明在體內(nèi)條件下，心肌的去分化與OSM密切相關。

以上的體內(nèi)和體外實驗中OSM促進心肌細胞去分化，表達祖細胞標記物并不能證明在病理條件下，OSM對于心肌細胞有著同樣的作用。通過補充如下的兩個病理模型及OSMR敲除實驗，我們可以明確OSM的確具有誘導心肌細胞去分化與祖細胞標志物表達的能力。

第一個模型是通過心臟特異性過表達單核細胞趨化蛋白-1從而設計慢性心肌炎模型。在這種模型下實驗發(fā)現(xiàn)平滑肌輔肌動蛋白在心肌細胞中重新得到較強的表達，從而能夠誘導心肌細胞去分化。

第二個模型是通過結(jié)扎左前降支冠狀動脈（LAD）來設計急性心梗模型。在此模型下梗死區(qū)域與梗死邊界兩地的巨噬細胞都表達出較高水平的OSM，而在梗死邊界區(qū)域明顯發(fā)現(xiàn)了平滑肌輔肌動蛋白的表達。

而在OSMR敲除鼠心梗之后，心肌中并沒有平滑肌輔肌動蛋白和Runx1的重新表達，從而表明無論是在慢性炎癥還是急性心梗的情況下，去分化都依賴于OSM信號的介導。

4 在擴張型心肌病等慢性疾病中OSM過表達會導致心臟功能受損

在擴張型心肌?。―CM）的情況中，若OSM過量表達會導致細胞產(chǎn)生更多的Reg3β，這會招募更多能產(chǎn)生OSM的巨噬細胞，導致炎癥反應遲遲不能消退，加之OSM的去分化作用又會導致心肌細胞無法再分化，難以補充修復受損的心肌組織。若不加以調(diào)節(jié)，就有可能因為炎癥信號的持續(xù)存在、范圍擴大或者心肌細胞再分化被推遲，最終削弱心臟收縮力，引起慢性心衰[14]。

由此可知，OSM信號能在心梗時保護心臟，使心肌細胞去分化，取代損傷部位發(fā)揮正常心肌的作用。但是，心肌細胞的去分化程度是需要控制的，OSM信號過度激活與表達在DCM等慢性疾病中反而損害了心臟的收縮效果，不利于心肌的重生。因而精準調(diào)控炎癥過程能夠避免炎癥反應過激與持續(xù)時間過長，從而避免對心臟重塑、愈合甚至是心臟再生產(chǎn)生不利影響。

5 展 望

由于無法直接在人體上進行相關實驗，以上所涉及的所有關于OSM，OSMR與Reg3β的實驗均是基于鼠類實驗上的，必然與人體內(nèi)的某些機制存在差異。此外，心臟再生必須要在出生后很短時間內(nèi)的一個時間窗才會存在，此時細胞分化程度低，容易誘導重新進入細胞周期。最后，人類早期胚胎是有少部分實驗證明過是具有一定的再生能力，但是由于實驗難以開展并沒有證明其中的某些機理。實驗目前仍需要更多的人類病例數(shù)據(jù)及研究支持，但學術對心肌再生的認識已經(jīng)取得的巨大的突破，而且不斷有新的機理與實驗方法被提出。相信隨著研究的深入，人們終會實現(xiàn)心肌再生的臨床應用。

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本文編輯：李 豆endprint