由螺内酯药物抑制实验腹主动脉瘤变弱
- 外科学系、佛罗里达大学盖恩斯维尔,佛罗里达州,美国
背景:腹主动脉瘤(AAA)的特点是血管炎症和重塑可导致主动脉破裂导致显著的死亡率。Pannexin-1频道内皮细胞(ECs)可以调节ATP分泌调节AAA的发病机制的形成。我们的假设关注潜在的螺内酯抑制EC-mediated ATP释放缓解AAA的形成。
方法:局部弹性蛋白酶AAA模型最初用于C57BL / 6(野生型;WT)雄性老鼠。老鼠管理车辆控制(生理盐水)或在14天螺内酯和分析。在第二个慢性AAA模型,小鼠受到弹性蛋白酶和β-aminopropionitrile (BAPN)治疗/没有安体舒通管理成品动脉瘤14天开始,分析了28天。主动脉直径是评估通过视频测微法和主动脉组织细胞因子表达与组织学分析。ATP测量和基质金属蛋白酶(MMP2)活动评估主动脉组织14天或-28年。在体外研究进行评估主动脉之间的串扰ECs与巨噬细胞或平滑肌细胞。
结果:弹性蛋白酶AAA模型,螺内酯治疗显示elastase-treated相比显著减少主动脉直径控制在14天。显著增加平滑肌α-actin表达式以及弹性纤维减少破坏和免疫细胞(巨噬细胞和中性粒细胞)渗透在老鼠用螺内酯治疗相比saline-treated控制。螺内酯治疗也显著减轻炎性细胞因子表达,MMP2活性和主动脉组织ATP含量比控制。此外,在慢性AAA模型,螺内酯治疗成品动脉瘤明显减毒血管炎症和重塑减弱AAAs的发展与控制。从力学上看,在体外数据表明,螺内酯治疗变弱细胞外ATP释放内皮细胞减轻巨噬细胞激活(IL-1β和HMGB1表达)和平滑肌cell-dependent血管重建(MMP2活性)。
结论:这些结果表明,螺内酯可以减轻主动脉炎症和重塑减弱AAA的形成以及减少成品动脉瘤的生长通过抑制EC-dependent ATP释放。因此,本研究涉及治疗应用螺内酯治疗的美国科学促进会。
介绍
腹主动脉瘤(aaa)的一个主要原因是死亡率,尤其是老年人人口在美国,没有特定的医学治疗(1- - - - - -4)。AAAs的特点包括渗透的免疫细胞,巨噬细胞和中性粒细胞等与随后的主动脉壁破坏媒体和动脉外膜的弹性蛋白和胶原蛋白增加环境促炎细胞因子和基质降解酶如基质金属蛋白酶(MMP) 2和9 (5- - - - - -10)。这导致主动脉壁变薄和平滑肌细胞(SMC)释放基质降解酶、基质金属蛋白酶2 (MMP2)等调节主动脉瘤发病机理(11,12)。主动脉内皮细胞(ECs)的作用及其与免疫细胞(巨噬细胞)和相声smc最近被描述为我们证明EC-dependent pannexin-1 (Panx 1)渠道支持通量信号介质如ATP调节主动脉炎症和血管重建通过激活purinergic信号导致AAA形成(13)。
Pannexin 1 (Panx 1)是广泛表达在很多组织和各种细胞包括ECs和smc的脉管系统(14,15)。Pannexin渠道一直在描述人类(PANX1-3),和一些疾病过程,如细胞死亡,转移,白细胞游走,神经元生存与Panx 1规定(16- - - - - -20.)。Panx 1激活可以发生通过caspase-dependent解理或受体介导激活cleavage-independent (21,22)。在病理条件下,Panx 1 oligomerize形成heptameric渠道可以作为ATP释放管道(21,22)。ATP的积累细胞释放细胞外ATP紧随其后(eATP)作为危险相关的分子模式(潮湿)分子发起组织炎症病理条件下。
最近的一项研究筛选各种小分子靶向Panx 1和螺内酯是一种强有力的抑制剂Panx 1通道(23)。在这项研究中,螺内酯的效果在Panx 1电流引起α1-adrenergic受体激活抑制小鼠和人类Panx 1频道。关键代谢物由Panx 1频道是ATP,可以发挥生物的行为通过purinergic P2X和P2Y受体(16,22,24,25)。巨噬细胞浸润和激活在AAA是一个关键的免疫事件和已被证明调解组织炎症通过inflammasome激活(IL-1β)和释放HMGB1在AAAs的进展(26,27)。之间的通信Panx 1频道ECs调节purinergic信号在巨噬细胞和smc会导致炎症级联刺激血管重建在AAAs (13)。因此,有效药理方法需要抑制这个信号级联来防止血管炎症。
在这项研究中,使用两个不同的实验小鼠AAA模型,我们证明,药物抑制通过螺内酯减轻血管炎症和重塑在病因病机AAA。eATP释放ECs的机械信号调节巨噬细胞激活,这是被ECs的螺内酯治疗。此外,eATP释放ECs也激活smc导致MMP2活性增加导致AAA的形成,抑制与螺内酯治疗ECs。封锁,安体舒通导致白细胞浸润和保护主动脉完整差别明显对这些实验期间AAA的形成。总的来说,这些数据表明,抑制主动脉内皮cell-dependent ATP释放药物治疗与安体舒通变弱AAA的形成,并可能防止主动脉破裂。
材料和方法
研究设计和批准
进行了动物实验研究中动物协议下批准的佛罗里达大学动物保健和使用委员会制度。
动物和试剂
8-12-week-old雄性C57BL / 6小鼠WT(杰克逊实验室,巴尔港,我)被用于这项研究。AAA形成的局部弹性蛋白酶治疗小鼠模型和表型是评估使用14天,(如前所述)(28)。30μl的腹主动脉局部治疗1型猪胰弹性蛋白酶(5 U /毫克的蛋白质)0天,有/无管理Panx1抑制剂,螺内酯(1.5,5,或50毫克/公斤腹腔内)从1到13天给药。在第二个模型慢性AAA与血栓形成和主动脉破裂,老鼠接受局部弹性蛋白酶和0.2%β-aminopropionitrile (BAPN) /没有螺内酯治疗和分析28天。主动脉直径的变化是由视频测微法量化14天或28和对基线主动脉直径百分比增加。主动脉表型测定通过视频测微法使用NIS-Elements D5.10.01软件连接到显微镜(尼康SMZ-25;尼康仪器,梅尔维尔,纽约)。百分比增加主动脉直径是由[(最大AAA diameter-self-control主动脉直径)/(自控主动脉直径)×100和主动脉扩张≥100%为AAA的形成被认为是积极的。
组织学
小鼠腹腔内收获了14天或28天为疣状组织化学,之前报道(29日)。抗体被用于组织化学染色anti-mouseα平滑肌肌动蛋白(α-SMA;1:1000;σ,圣路易斯,密苏里州),anti-mouse Mac2对巨噬细胞(1:10,000;Cedarlane实验室,伯灵顿,加拿大),anti-mouse中性粒细胞多形核中性粒细胞(中性粒细胞)(1:10,000;AbD Serotec,英国牛津大学)。主动脉部分也沾Verhoeff-Van Gieson (VVG)评估弹性蛋白(Polysciences, Inc .,沃灵顿,PA)。图像是获得使用AxioCam软件4.6版本和一个AxioCam MRc相机(卡尔蔡司公司Thornwood,纽约)。阈值的积极信号检测在葵和量化使用Image-Pro + 7.0版(媒体控制论Inc .,马里兰州贝塞斯达)。
ATP量化
ATP的量化细胞培养上清液或主动脉组织是由一个luciferase-based ATP生物荧光检测装备,每个制造商的指示(Sigma-Aldrich、圣路易斯、钼)。最后使用标准曲线计算进行了评估,背景减法和标准化控制。
在体外内皮细胞实验
主要C57BL / 6小鼠主动脉内皮细胞(ECs,细胞生物制剂,目录。c57 - 6052;芝加哥,IL)被用于细胞培养实验。ECs与三磷酸ectonucleotidase孵化diphosphohydrolase-1 (CD39 / NTPDase(1)抑制剂,ARL67156(300μM;Tocris生物科学)为30分钟37°C。细胞受到瞬态弹性蛋白酶治疗(0.4 U /毫升)5分钟紧随其后取代媒体,或接受cytomix (IL-1β+ HMGB1 + IL-17;研发系统、明尼阿波利斯、锰;50μM),因为之前报道(13)。文化分析了上层的细胞外ATP (e)释放,如上所述。在不同的实验中,轮回的中性粒细胞内皮是评估使用轮回分析工具包(细胞生物学实验室,圣地亚哥,CA)。主要中性粒细胞(Ly6G +)是使用中性粒细胞分离小鼠脾脏隔离设备(Miltenyi研究,赤褐色,CA),并与LeukoTracker荧光染料标记。这些标记为中性粒细胞被培养与ECs预处理有/没有cytomix或SPL(50μM;西格玛奥德里奇,圣路易斯,密苏里州)。同时,在不同的实验条件媒体转移(CMT)是使用ECs和初级F4/80执行+巨噬细胞(Miltenyi研究,德国)ECs受到瞬态弹性蛋白酶治疗/没有apyrase (10 U /毫升;西格玛奥德里奇)或SPL。6小时后,执行CMT巨噬细胞文化和24小时后上层清液进行了分析IL-1β(研发系统)和HMGB1表达(德国汉堡国际IBL) ELISA。
通过多路检测细胞因子和MMP2评价
量化细胞因子的表达和在小鼠主动脉组织中MMP2活动和文化上层清液进行使用Luminex珠阵列技术使用多路复用细胞因子面板分析(Bio-Rad实验室、大力神、CA),(如前所述)(13,30.)。
在体外主动脉平滑肌细胞实验
主主动脉平滑肌细胞(smc)是从C57BL / 6小鼠纯化如前所述(31日)。CMT是使用ECs执行和smc, ECs受到瞬态弹性蛋白酶治疗/没有apyrase (10 U /毫升;西格玛奥德里奇)或SPL治疗。执行后6 h, CMT从ECs smc对待和分析了上层的细胞因子表达和MMP2活动,如上所述。
统计分析
统计评估了使用GraphPad棱镜8软件(GraphPad拉霍亚,CA)和值是平均值±标准平均误差(SEM)。参数单向方差分析之后,图基的多重比较检验了三个或更多组之间比较差异。的值P< 0.05被认为是具有统计学意义。
结果
由螺内酯药物抑制减少AAA的形成
调查如果治疗使用Panx 1抑制剂,安体舒通(SPL),可以减轻AAA的形成,我们使用了小鼠局部弹性蛋白酶治疗模式。小鼠主动脉直径明显增加elastase-treated WT heat-inactivated相比弹性蛋白酶(控制)小鼠(202.5±4.1和1.3±0.36%;P< 0.0001)。SPL治疗显著减毒主动脉直径elastase-treated WT老鼠相比单独elastase-treatment 14天(139.8±9.9%和202.5±4.1%;P< 0.0001;图1 a - c)。没有显著差异存在剂量依赖的相关性观察主动脉直径与螺内酯治疗后(补充图1)。此外,SMα-actin表达明显增加,降低弹性蛋白纤维破坏以及免疫细胞(巨噬细胞和中性粒细胞)渗透在SPL-treated WT老鼠相比elastase-treated WT老鼠独自一人(图2)。同样,促炎细胞因子表达明显减弱elastase-treated WT老鼠管理与SPL相比elastase-treated WT老鼠独自一人(图3 g)。血管重建被MMP2评估活动在SPL-treated减轻小鼠相比单独elastase-treated老鼠(图3 h)。接下来,我们测量主动脉组织ATP含量,观察到在SPL-treated显著降低小鼠相比,未经处理的小鼠WT (图3我)。
图1所示。药理螺内酯减少AAA形成的局部弹性蛋白酶抑制小鼠AAA模型。(一)示意图描述时间轴和螺内酯治疗协议(SPL)局部弹性蛋白酶的AAA模型在雄性C57BL / 6小鼠(WT)。(B)SPL治疗减轻了观察到的主动脉直径增长elastase-treated WT鼠与未经处理的小鼠相比。*P< 0.0001和其他团体;n= 8 - 10 /组。(C)表示比较组主动脉表型。
图2。螺内酯治疗期间保护主动脉形态学AAA的形成。(一)比较组织学显示显著增加SMα-actin表达式,以及减少弹性蛋白纤维破坏(VVG染色),白细胞(巨噬细胞和中性粒细胞)渗透SPL-treated老鼠而未经处理的小鼠。箭头表示的免疫染色领域。n= 5 /组。(B)量化的免疫组织化学染色显示SMα-actin表达显著增加,弹性蛋白降解减少,白细胞浸润SPL-treated主动脉组织相比elastase-treated老鼠。*P< 0.01和其他团体。
图3。主动脉在AAA形成由螺内酯治疗减轻炎症。(g)主动脉组织中细胞因子的表达分析显示显著缓解后SPL政府相比elastase-treated老鼠独自在14天。*P< 0.02和各自的控制;*P< 0.05和其他团体;n= 5 /组。(H)SPL-treated老鼠在主动脉组织中MMP2活性下降而elastase-treated老鼠。*P< 0.001和其他团体;n= 5 /组。(我)SPL治疗后主动脉组织ATP含量下降。*P< 0.002和其他团体;n= 5老鼠/组。
螺内酯治疗慢性AAA模型减少动脉瘤增长
我们最近所描述的一种慢性、先进了AAA小鼠模型与持久的动脉瘤生长特点,血栓形成,并使用结合peri-aortic破裂弹性蛋白酶和口头BAPN治疗(32)。弹性蛋白酶+ BAPN慢性AAA模型被用作第二个模型调查如果药物抑制SPL可以治疗AAAs“成品”。WT小鼠暴露于弹性蛋白酶+ BAPN显示显著增加主动脉直径28天相比14天(643.8±41.3和311.4±40.1%,P< 0.0001)。重要的是,政府的SPL天14 - 27与现有的AAAs显著降低小鼠主动脉直径(420.2±30.5和643.8±41.3%,P= 0.001;图4 a - c)。同样,SPL-treated老鼠表现出显著增加SMα-actin表达,降低弹性纤维破坏以及浸润的巨噬细胞和中性粒细胞减少,而未经处理的小鼠在28天(图5)。促炎细胞因子的显著衰减,包括IL-1β,HMGB1与动脉瘤的形成被认为在SPL-treated老鼠相比saline-treated老鼠(图6 g)。此外,SPL-treated老鼠MMP2活性下降和主动脉组织ATP含量比未经处理的控制(图6 h,我)。综上所述,这些数据表明,安体舒通政府降低成品动脉瘤的生长通过抑制主动脉炎症,MMP主动脉组织的活动和ATP含量。
图4。螺内酯抑制慢性AAA模型中的主动脉瘤。(一)慢性AAA和主动脉破裂模型示意图描述弹性蛋白酶+ BAPN治疗WT老鼠。SPL治疗管理与成品AAAs老鼠从第14天开始到收获。(B)SPL治疗减少主动脉直径成品动脉瘤在弹性蛋白酶+ BAPN-treated WT老鼠相比,弹性蛋白酶+ BAPN-treated老鼠仅28天。*P< 0.0001;#P= 0.001;n= 7 - 8 /组。(C)比较主动脉表型在各自的群表示。
图5。螺内酯治疗抑制白细胞浸润和保存在慢性主动脉形态学AAA的形成。(一)比较组织学显示显著增加SMα-actin表达式,以及弹性蛋白纤维破坏和减少白细胞SPL-treated小鼠巨噬细胞和中性粒细胞浸润。箭头表示的免疫染色领域n= 5 /组。(B)量化组织的免疫染色显示主动脉的重要保存完整,降低免疫细胞浸润在SPL-treated比未经处理的小鼠主动脉组织。*P< 0.02;#P< 0.01。
图6。螺内酯抑制主动脉在慢性炎症和血管重建AAA的形成。(g)在主动脉组织中细胞因子表达明显减少弹性蛋白酶+ BAPN-treated SPL政府比未经处理的小鼠后小鼠。*P< 0.04;#P< 0.02;n= 5 /组。(H)MMP2活性显著减毒SPL-treated老鼠相比elastase-treated老鼠。*P< 0.01;#P< 0.001;n= 5 /组。(我)ATP含量减少SPL-treated鼠与未经处理的小鼠相比。ns,不重要;*P< 0.01;n= 5老鼠/组。
螺内酯抑制内皮cell-dependent ATP释放减少中性粒细胞轮回
评估SPL治疗ECs的影响,瞬态弹性蛋白酶治疗ECs执行和eATP测量后6 h。ECs也接受cytomix(相关的促炎细胞因子在AAA病机、IL-1β+ IL-17 + HMGB1),(如前所述)(13,26,27,30.)。一个多种的upregulation eATP版本中被观察到弹性蛋白酶或cytomix-treated ECs控制在6小时相比减少了SPL治疗(图7)。分析了在不同的文化中,中性粒细胞贩卖培养ECs。中性粒细胞弹性蛋白酶或cytomix-treatment显著提高轮回,这减轻了SPL治疗(图7 b, C)。
图7。螺内酯减少EC-mediated eATP释放减轻巨噬细胞激活。(一)eATP释放后,ECs瞬态elastase-exposure或cytomix-treatment相比减毒SPL未经处理的控制。*P< 0.0001与控制;#P< 0.0001和弹性蛋白酶;δP< 0.001 vs cytomix;n= 8 /组。(B)多形核中性粒细胞(中性粒细胞)使走私的示意图使用transwell试验通过ECs。(C)ECs的SPL治疗显著降低瞬态弹性蛋白酶或cytomix-treatment后中性粒细胞轮回。*P= 0.002与控制;#P= 0.04和弹性蛋白酶;δP< 0.0001 vs cytomix;n= 8 /组。(D)的媒体转移(CMT) elastase-treated ECs与/巨噬细胞没有SPL和apyrase预处理。(E, F)SPL的ECs抑制upregulation IL-1β和HMGB1后由巨噬细胞分泌的CMT ECs。*P< 0.0001和其他团体;n= 8 /组。
螺内酯治疗ECs抑制巨噬细胞激活
使用在体外实验中,分析了ECs和巨噬细胞之间的通信条件媒体传输(CMT) (图7 d)。从elastase-treated ECs CMT巨噬细胞导致显著增加IL-1β(14.9±1.9和0.4±0.07 pg / ml;p< 0.0001;图7 e)和HMGB1(8.4±1.0和0.48±0.1 ng / ml;p< 0.001;图7 f分别)表达与控制。CMT的ECs与apyrase预处理后(10 U /毫升)或SPL(50μM)导致衰减IL-β(2.7±0.7,4.1±0.6 pg / ml;p< 0.0001)和HMGB1 (2.1±0.5, 1.6±0.5 ng / ml,分别)释放巨噬细胞(图7 e, F)。这些数据表明,螺内酯减轻EC-macrophage相声通过抑制eATP释放ECs减少巨噬细胞激活。
螺内酯治疗减轻SMC-dependent激活和重构
ECs与smc的相声通过Panx 1 / ATP信号会导致激活和smc的重构。调查安体舒通的保护作用在调节EC-SMC相声,CMT执行从elastase-treated ECs smc在细胞培养模型(图8)。Elastase-treated ECs诱导显著增加促炎细胞因子分泌以及从smc MMP2活性,由预处理减轻的ECs apyrase或SPL (图8 b-g)。综上所述,这些研究结果表明,螺内酯治疗可以抑制巨噬细胞激活和SMC-dependent重构通过封锁eATP释放ECs (图8 h)。
图8。螺内酯治疗抑制SMC激活通过减少eATP释放ECs。(一)相声的ECs与smc评估的CMT elastase-treated ECs smc /没有预处理SPL。(B-F)细胞因子分泌调节了smc从ECs CMT后,减毒的预处理的ECs apyrase或SPL。*P< 0.0001和其他团体;n= 8 /组。(G)MMP2活动smc被预处理的ECs SPL明显减弱。*P< 0.0001和其他团体;n = 8 /组。(H)假设示意图描述分子信号事件期间SPL-mediated保护AAA的形成。SPL治疗变弱EC-mediated eATP释放Panx 1频道减少purinergic信号在macrophage-dependent IL-1βHMGB1分泌。同时,SPL治疗减轻eATP释放ECs下调SMC-dependent促炎细胞因子分泌和MMP2活动。总的来说,SPL-treatment变弱血管炎症和重塑抑制AAA形成的进展。ECs,内皮细胞;smc,平滑肌细胞;HMGB1、高机动组1盒;MΦ,巨噬细胞;SPL,螺内酯。
讨论
本研究阐明了螺内酯作为一种治疗选择的潜在增长的衰减在AAA的形成和发展。我们的研究结果表明,螺内酯有能力减少EC-mediated eATP释放和减少后续相声与巨噬细胞以及smc改变AAAs的进展。重要的是,药物治疗与螺内酯显著抑制炎症和重塑的主动脉组织减弱动脉瘤形成两个独立的实验小鼠AAA模型建立。在活的有机体内实验显示,螺内酯可以降低ATP含量、macrophage-specific细胞因子分泌和SMC-specific WT小鼠的主动脉组织中MMP2活动。此外,在体外实验表明,螺内酯可以破坏ECs与巨噬细胞和smc的相声下调关键的炎性细胞因子,ATP释放和MMP2活性。总的来说,这些结果表明,螺内酯治疗可以针对EC-mediated ATP释放抑制主动脉炎症和重塑减少AAAs的进展和预防即将到来的主动脉破裂。
AAAs的标志的特点是环境促炎细胞因子增加,白细胞轮回和激活,基质金属蛋白酶活性增加、弹性蛋白退化和丧失的平滑肌细胞α-actin完整性(26,29日,30.)。这些信号事件的复杂性的高潮在中断主动脉血管壁的完整性和血管的扩张,最终导致主动脉破裂和突然死亡。主动脉破裂的慢性病理进展取决于动脉瘤的速度扩张,从而提供一个机会的药理干预immunomodulate AAAs的进展。我们最近的研究阐明离子通道的是之前未作用如Panx 1和瞬时受体电位草酸4 (TRPV4) AAA形成的发病机制(13,33)。这些离子通道药物抑制可能用于减缓AAA发展因此不会让患者需要外科干预(13,33)。我们最近描述EC-dependent Panx 1渠道中发挥关键作用的免疫细胞激活和SMC-dependent重构在AAA形成(13)。ECs公布的可溶性旁分泌的关键因素之一通过Panx 1频道是有能力发起eATP purinergic信号相关免疫细胞引发一连串的促炎症信号事件的高潮在血管重建(34- - - - - -36)。
释放eATP EC-Panx 1通道被描述非法关键作用作为危险相关的分子模式(潮湿)分子触发炎症信号在不同病理条件(13,37,38)。eATP可以激活P2 purinergic受体(P2Rs)和已被证明是退化的ecto-nucleotidases生成腺苷,可以作为一种强有力的免疫抑制剂抑制炎症(39)。Panx 1-mediated eATP释放可以激活免疫细胞通过purinergic P2X和P2Y受体移植组织炎症(25,40)。组织炎症在AAA macrophage-dependent涉及关键作用的细胞因子,如inflammasome (IL-1β)和高机动组盒1 (HMGB1)分泌(26,27,41)。,这是合理的其他细胞如成纤维细胞发挥功能变化对内膜和中细胞数量,即。ECs,巨噬细胞,smc。然而,我们的研究着重于Panx 1通道激活ECs,根据我们最近发表的研究,这可能反过来可能导致成纤维细胞激活(13)。在这项研究中,我们表明,抑制eATP释放,可能从Panx 1频道,通过螺内酯会使细胞间的沟通导致显著降低巨噬细胞和SMC激活。
最近的报告表明,Panx 1-mediated ATP释放在动脉血管调节血管功能(16,42)。嘌呤等众所周知触发细胞外ATP作为危险信号的分子模式分子和调解组织炎症。因此,封锁的ATP释放Panx 1渠道意味着一个重要的药理学工具,可以用来减轻血管疾病。最近,一些药物化合物,如安体舒通,一直在建议具有选择性抑制Panx 1电流(23)。螺内酯是一种有效的降压剂可以显著抑制人类和老鼠Panx 1频道。虽然降压操作螺内酯是假定的抑制α1-adrenergic受体介导的血管收缩阻力动脉,似是而非,Panx 1抑制可能与减少动脉瘤形成由于降低平均动脉压。Panx 1监管在动脉导管建议调节血管的语气可以安体舒通的机械化的途径调节主动脉炎症和重塑在AAAs (43)。这是由我们的临床资料观察演示了一个相关性Panx 1抑制剂,如安体舒通,AAA级患者的总死亡率明显降低(13)。此外,螺内酯是一种大众化的盐皮质激素受体拮抗剂可以绑定到孕激素,雄性激素和盐皮质激素受体(44)。先前的研究显示的有利影响盐皮质激素受体拮抗剂如eplerenone抑制动脉瘤进展通过抗炎效应(45)。我们目前的研究支持并提供证据,安体舒通有效减弱主动脉炎症和血管重建,从而表明潜在的临床翻译AAA病人改变现有AAAs的发展和减轻主动脉破裂的风险。
实验小鼠模型的局限性包括缺乏长期性在AAAs的临床情况。虽然局部弹性蛋白酶模型复制在AAAs观察主动脉炎症的主要特征,它缺乏慢性炎症、血栓形成、人类疾病进展和主动脉破裂。因此,我们的研究利用第二个慢性模型涉及弹性蛋白酶的AAA + BAPN治疗涉及发展的AAAs主动脉破裂,支持我们的假设和提高临床翻译本研究(32)。进一步的研究与临床前猪模型需要启用界定在AAAs疾病过程的细胞机制,和描述的长期安全性和有效性所需的剂量方案大型哺乳动物,这不是可行的小鼠模型。我们最近猪AAA模型描述的另一个优点是,它展现了后遗症动脉瘤性疾病如慢性血栓形成和破裂(46)。螺内酯等化合物的临床可行性应该划定在临床前,大型动物模型来描绘人类研究的相关策略。
总之,这项研究表明螺内酯可以有效地用于显著减轻血管炎症和重塑抑制AAA进展。spironolactone-mediated保护涉及的细胞机制减少eATP释放ECs,会使巨噬细胞激活和平滑肌cell-remodeling AAAs防止恶化。进一步的研究在我们最近大型动物模型特征描绘螺内酯的可行性实验治疗的临床翻译策略在血管病理动脉瘤和主动脉破裂。
数据可用性声明
原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。
道德声明
这种动物研究回顾和批准佛罗里达大学动物保健和使用委员会制度(协议# 202110051)。
作者的贡献
ZL, GS, JH, GL, SH,进行了实验并获得数据。顾编辑手稿,监督实验,分析和解释数据,起草了手稿,和设计的研究。所有作者批判性审查和编辑手稿的最终版本。
资金
这项研究是由国家卫生研究所的科研补助金支持(NIH RO1 HL138931, GU)。这些都是借助示意图biorender.com。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
补充材料
本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fcvm.2023.1101389/full补充材料
引用
1。Klink, Hyafil F,陆克文J,小精灵P, V柱身,Mallat Z,等。对小型腹主动脉瘤的诊断和治疗策略。Nat牧师心功能杂志。(2011)8:338-47。doi: 10.1038 / nrcardio.2011.1
2。Sakalihasan N,米歇尔•J Katsargyris, Kuivaniemi H, Defraigne J, Nchimi, et al .腹主动脉瘤。Nat牧师说引物。(2018)34。doi: 10.1038 / s41572 - 018 - 0030 - 7
5。Ailawadi G, Eliason J, Upchurch G Jr。当前的概念在腹主动脉瘤的发病机制。J Vasc杂志。(2003)38:584-8。doi: 10.1016 / s0741 - 5214 (03) 00324 - 0
6。Anidjar年代,多布林P, Eichorst M,格雷厄姆•G Chejfec G相关的炎性浸润实验主动脉瘤增大。J Vasc杂志。(1992)16:139-47。0741 - 5214 . doi: 10.1016 / (92) 90101 - d
7所示。阿齐兹F, Kuivaniemi h .基质金属蛋白酶抑制剂在预防腹主动脉瘤。安Vasc杂志。(2007)21:392 - 401。doi: 10.1016 / j.avsg.2006.11.001
8。毛石T,特纳R,柯迪,Higman D,格林哈尔希R,鲍威尔j .炎症和基质金属蛋白酶在扩大腹主动脉瘤。Arterioscler Thromb Vasc杂志。(1995)15:1145-51。atv.15.8.1145 doi: 10.1161/01.
9。Neels J, Hassen-Khodja R, g Chinetti腹主动脉瘤的核受体。动脉粥样硬化。(2020)297:87 - 95。doi: 10.1016 / j.atherosclerosis.2020.02.009
10。琼斯Pinard, G, Milewicz d .胸和腹部主动脉疾病的基因。中国保监会Res。(2019)124:588 - 606。doi: 10.1161 / CIRCRESAHA.118.312436
11。Crowther M,古德年代,琼斯J,贝尔P,汤普森M .增加血管平滑肌细胞培养中基质金属蛋白酶2表达的腹主动脉瘤。J Vasc杂志。(2000)32:575 - 83。doi: 10.1067 / mva.2000.108010
12。熊W, Knispel R,麦克塔J,巴克斯特b .金属蛋白酶2组织抑制剂的影响缺乏动脉瘤形成。J Vasc杂志。(2006)44:1061-6。doi: 10.1016 / j.jvs.2006.06.036
13。Filiberto A、M、老C,苏G, Leroy V, Ladd Z,等。血管内皮pannexin-1通道调节巨噬细胞和平滑肌细胞的激活在腹主动脉瘤形成。Nat Commun。(2022)13:1521。doi: 10.1038 / s41467 - 022 - 29233 - 4
14。Penuela年代,Gehi R, Laird pannexin通道的生物化学和功能。Biochim Biophys学报。(2013)1828:15-22。doi: 10.1016 / j.bbamem.2012.01.017
15。马W,回族H, Pelegrin P, Surprenant a .药理哺乳动物细胞中表达pannexin-1电流的特征。J Exp其他杂志》(2009)328:409-18。doi: 10.1124 / jpet.108.146365
16。洛曼,来我,屠夫J约翰斯通年代,斯托克斯T, Begandt D, et al。Pannexin 1通道调节白细胞移民通过静脉内皮细胞在急性炎症。Nat Commun。(2015)6:7965。doi: 10.1038 / ncomms8965
17所示。Gaete P,签约,菲格罗亚x功能连接素的作用和pannexins血管和神经系统之间的交互。J细胞杂志。(2014)229:1336-45。doi: 10.1002 / jcp.24563
18岁。金子Y,立川M, Akaogi R,藤本K, Ishibashi M,田Y, et al。43 hemichannels pannexin 1和联接蛋白对细胞外的贡献calcium-dependent交通动力学人体血脑屏障内皮细胞。J Exp其他杂志》(2015)353:192 - 200。doi: 10.1124 / jpet.114.220210
19所示。陈Kanneganti T, Lamkanfi M,金正日Y, G,公园J,弗兰奇L, et al . Pannexin-1-mediated识别细菌分子激活cryopyrin inflammasome toll样受体信号独立的。免疫力。(2007)26:433-43。doi: 10.1016 / j.immuni.2007.03.008
20.沙玛,查尔斯E,赵Y, Narahari, Baderdinni P,好米,et al。Pannexin-1通道在调节血管内皮细胞炎症肺缺血再灌注损伤。是杂志肺细胞摩尔杂志。(2018)315:L301-12。doi: 10.1152 / ajplung.00004.2018
21。麦地那C, Mehrotra P, Arandjelovic年代,佩里J,郭Y,盛冈年代,et al。代谢产物释放凋亡细胞作为组织信使。大自然。(2020)580:130-5。doi: 10.1038 / s41586 - 020 - 2121 - 3
22。赵Narahari, Kreutzberger, Gaete P, Y,莱昂哈特年代,麦地那C, et al。ATP和大信号代谢物通量caspase-activated Pannexin 1频道。eLife。(2021)10:e64787。doi: 10.7554 / eLife.64787
23。赵好米,Y, Poon我,麦地那C,屠夫J, Mendu年代,et al。Pannexin 1通道作为一个意想不到的降压药螺内酯的新目标。中国保监会Res。(2018)122:606-15。doi: 10.1161 / CIRCRESAHA.117.312380
24。Kirby B,火花,Lazarowski E,洛佩兹Domowicz D,朱H,麦克马洪t Pannexin 1通道控制血流动力学对缺氧的反应通过调节O2-sensitive细胞外ATP的血液。我心脏保监会杂志杂志。320年(2021年):h1055 - 65。doi: 10.1152 / ajpheart.00651.2020
25。兰赫尔Thorstenberg M,费雷拉,阿莫林N, Canetti C,莫龙F,阿尔维斯球场J, et al . Purinergic P2Y2和P2X7受体之间的合作促进皮肤利什曼病控制:pannexin-1和白细胞三烯的参与。Immunol前面。(2018)9:1531。doi: 10.3389 / fimmu.2018.01531
26岁。沙玛,鲑鱼,陆G, G,教皇N,史密斯J, et al .间充质干细胞减弱NADPH oxidase-dependent高机动组框1生产和抑制腹主动脉瘤。Arterioscler Thromb Vasc杂志。(2016)36:908-18。doi: 10.1161 / ATVBAHA.116.307373
27。约翰斯顿W,鲑鱼,教皇N,默赫,苏G,尹浩然,石头。抑制interleukin-1beta减少动脉瘤形成和发展在小说的胸主动脉瘤模型。循环。(2014)130 (11,(1):S51-9。doi: 10.1161 / CIRCULATIONAHA.113.006800
28。激光,路克,Ghosh鲁洛夫•K, McEvoy B, DiMusto P, et al .微分性别和种专一性动脉瘤的形成诱导腹主动脉瘤的使用一种新颖的方法。杂志Res。(2012)178:1038-45。doi: 10.1016 / j.jss.2012.04.073
29。苏米、陆G, G, Bontha年代,Gehrau R,尹浩然,鲑鱼。人类间充质基质细胞衍生细胞外囊泡减弱动脉瘤形成和巨噬细胞激活通过微rna - 147。美国实验生物学学会联合会J(2018)32:fj201701138RR。doi: 10.1096 / fj.201701138RR
30.沙玛,陆G,小丑,约翰斯顿W,赵Y, Hajzus V, et al。实验腹主动脉瘤的形成是由IL-17和减毒的间充质干细胞治疗。循环。(2012)126 (11,(1):S38-45。doi: 10.1161 / CIRCULATIONAHA.111.083451
31日。Colonnello J, K拱腰,西姆斯M, Wyble C, Ziporin年代,莱顿弗罗斯特J, et al .瞬态接触弹性蛋白酶诱导小鼠主动脉壁平滑肌细胞生产MCP-1实验主动脉瘤和在开发过程中咆哮。J Vasc杂志。(2003)38:138-46。doi: 10.1016 / s0741 - 5214 (03) 00125 - 3
32。苏路G, G,戴维斯J, Schaheen B, E,罗伊R,等。慢性晚期小说腹主动脉瘤小鼠模型。J Vasc杂志。(2017)66:232 - 42. - e4。doi: 10.1016 / j.jvs.2016.07.105
33。香农,老C、G, G,桅杆,尹浩然,鲑鱼。药物抑制瞬态草酸受体通道4变弱腹主动脉瘤的形成。美国实验生物学学会联合会J。(2020)34:9787 - 801。doi: 10.1096 / fj.202000251R
34。赵Sandilos J, Y, Chekeni F,阿姆斯特朗,走年代,Ravichandran K, et al . Pannexin 1,一个ATP释放通道,激活半胱天冬酶的乳沟pore-associated c端autoinhibitory地区。J临床生物化学。(2012)287:11303-11。doi: 10.1074 / jbc.M111.323378
35。黄Y, Maruyama Y, Dvoryanchikov G,佩雷拉E, Chaudhari N, Roper美国的角色pannexin 1 hemichannels ATP释放鼠标的味蕾和信息交流。《美国国家科学院刊。(2007)104:6436-41。doi: 10.1073 / pnas.0611280104
36。邓Z Z, Maksaev G,苦R,劳M,菲茨帕特里克J, et al .低温电子显微镜结构的ATP释放通道pannexin 1。Nat Struct杂志。(2020)27:373 - 81。doi: 10.1038 / s41594 - 020 - 0401 - 0
37岁。Di Virgilio F, Sarti Coutinho-Silva r . Purinergic信号抑制,炎症。是杂志的细胞杂志。(2020)318:C832-5。doi: 10.1152 / ajpcell.00053.2020
38。Di Virgilio F, Sarti Falzoni年代,德马奇E, Adinolfi大肠细胞外ATP和P2 purinergic肿瘤微环境的信号。Nat牧师癌症。(2018)18:601-18。doi: 10.1038 / s41568 - 018 - 0037 - 0
39岁。太,Sitkovsky m以上的差别G-protein-coupled腺苷受体在对这些炎症和组织损伤的保护。大自然。(2001)414:916-20。doi: 10.1038 / 414916 a
40。刘他Y,杨D Munoz-Planillo R, Q, Nunez g . Caspase-11需要pannexin-1通道和purinergic P2X7孔隙调解pyroptosis和内毒素休克。免疫力。(2015)43:923-32。doi: 10.1016 / j.immuni.2015.10.009
41岁。陆苏约翰斯顿W,鲑鱼,G, G,石米,赵Y,等。基因和药物interleukin-1beta中断信号抑制实验动脉瘤形成。Arterioscler Thromb Vasc杂志。(2013)33:294 - 304。doi: 10.1161 / ATVBAHA.112.300432
42。赵Billaud M, Y,洛曼,Parpaite T,屠夫J, Mutchler年代,et al。pannexin1细胞内的分子签名循环授予通道的激活α1肾上腺素能受体在平滑肌细胞。Sci的信号。(2015)8:ra17。doi: 10.1126 / scisignal.2005824
43。Gaynullina D, Shestopalov V, Panchin Y, Tarasova o . Pannexin 1促进动脉放松通过endothelium-derived超极化机制。2月。(2015)589:1164 - 70。doi: 10.1016 / j.febslet.2015.03.018
45岁。Kurobe H, Hirata Y, Y松岗,Sugasawa N, Higashida M, Nakayama T, et al。保护作用的选择性盐皮质激素受体拮抗剂对动脉瘤发展小说小鼠模型。杂志Res。(2013)185:455 - 62。doi: 10.1016 / j.jss.2013.05.002
关键字:腹主动脉瘤、内皮细胞、安体舒通,pannexin 1,巨噬细胞,平滑肌细胞(smc)
引用:陆苏Ladd Z, G,哈特曼J, G,汉斯莱年代,小Upchurch GR和Sharma AK(2023)由螺内酯药物抑制实验腹主动脉瘤变弱。前面。Cardiovasc。地中海。10:1101389。doi: 10.3389 / fcvm.2023.1101389
收到:2022年11月17日;接受:2023年1月13日;
发表:2023年1月26日。
编辑:
Venkateswaran萨勃拉曼尼亚美国密苏里大学版权©2023拉德苏,哈特曼,汉斯莱,Upchurch沙玛。这是一个开放分布式根据文章知识共享归属许可(CC)。使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。
*通信:吉尔伯特r . Upchurch Jr .)gib.upchurch@surgery.ufl.edu;阿施施k .沙玛ashish.sharma@surgery.ufl.edu