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单克隆抗体DREG-200对猫心肌缺血-再灌注损伤的保护作用:通过L-selectin阻断减少中性粒细胞聚集

心肌缺血-再灌注(ischemia-reperfusion, I/R)损伤是急性心肌梗死治疗中的重要研究课题,其主要特点是多形核白细胞(PMN)在心肌中的聚集导致进一步的组织损伤。再灌注虽能恢复血流,但也可能激发典型的炎症反应,其中PMN的粘附和活化是关键环节。L-selectin是一种表达于白细胞表面的黏附分子,调控PMN沿血管内皮滚动并参与后续的黏附和迁移过程。然而,L-selectin在心肌I/R损伤中的具体作用仍不明确。

本研究旨在通过猫心肌I/R模型评估单克隆抗体DREG-200(针对L-selectin)对PMN聚集、心肌坏死及内皮功能障碍的影响,从而探讨L-selectin在心肌再灌注损伤中的作用。


材料与方法

1. 动物模型
选用成年雄性健康猫(体重2.5-3.9kg),采用异硫醚麻醉,建立左前降支冠状动脉(LAD)缺血-再灌注模型:

  • LAD结扎1.5小时诱导心肌缺血。
  • 随后释放结扎线,恢复血流进行4.5小时的再灌注。

实验分为三组,每组各6只猫:

  • 对照组:给予非特异性IgG抗体(MAb R3.1)。
  • DREG-200组:再灌注前10分钟静脉注射DREG-200(1 mg/kg)。
  • 假手术组:仅进行手术操作但不阻断冠状动脉血流。

2. 测量指标
实验结束时,采用以下指标评估心肌和内皮损伤程度:

  • 心肌坏死面积:通过Evans蓝染色法和四唑蓝(nitroblue tetrazolium, NBT)染色法计算心肌坏死区占风险区及左心室质量的比例。
  • 中性粒细胞浸润:通过测定髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)活性评估PMN积累。
  • 内皮功能:提取冠状动脉环段,使用内皮依赖性(乙酰胆碱)及非依赖性(NaNO2)血管扩张试验评估内皮功能。

3. 统计分析
采用单因素方差分析(ANOVA)比较各组数据,以Bonferroni校正进行多组间检验,P<0.05视为具有统计学显著性。


研究结果

1. DREG-200降低心肌坏死面积
实验显示DREG-200显著减轻了心肌再灌注损伤:

  • 心肌坏死面积占风险区比例由对照组的32±3%降低至DREG-200组的14±4%(P<0.001)。
  • 心肌坏死面积占左心室质量比例也显著下降(P<0.01)。

2. DREG-200减少PMN积聚

  • MPO活性检测显示,对照组风险区的MPO活性为0.9±0.2 U/100 mg组织,而DREG-200组仅为0.4±0.1 U/100 mg(P<0.05)。
  • 假手术组的MPO活性水平低于其他组,表明再灌注显著促进PMN浸润,而DREG-200有效抑制了这一过程。

3. 内皮功能保护作用

  • 再灌注损伤显著抑制了冠状动脉环段的内皮依赖性舒张功能(乙酰胆碱诱导的血管舒张减弱)。
  • DREG-200组的冠状动脉环对乙酰胆碱和非依赖性血管扩张剂NaNO2的反应均显著优于对照组,提示DREG-200对内皮功能具有保护作用。

讨论

1. L-selectin在再灌注损伤中的作用
L-selectin是PMN早期滚动粘附的关键分子。本研究首次证明,阻断L-selectin可显著减少PMN在缺血再灌注心肌中的聚集,并减轻相关的心肌坏死及内皮功能障碍。这一发现支持了L-selectin介导的滚动粘附是再灌注损伤炎症反应的核心步骤。

2. DREG-200的保护机制
DREG-200通过阻断L-selectin显著抑制了PMN滚动和随后的粘附与迁移,减少了PMN积聚对心肌和内皮的损伤。这种抑制效应与PMN数量无关,而是直接作用于L-selectin与内皮配体的相互作用。

3. 临床转化潜力
本研究提示,靶向L-selectin的治疗可能成为减轻急性心肌梗死患者再灌注损伤的新策略。此外,DREG-200在心肌保护中的作用为未来开发选择性抗黏附分子药物提供了科学依据。


结论

通过猫心肌I/R模型,本研究证明了L-selectin在PMN滚动粘附及相关心肌损伤中的关键作用,DREG-200可通过阻断L-selectin显著减轻再灌注引起的心肌坏死和内皮功能障碍。这为进一步研究L-selectin抑制剂的临床应用提供了重要依据。

参考文献:

Monoclonal Antibody to L-Selectin AttenuatesNeutrophil Accumulation and ProtectsIschemic Reperfused Cat Myocardium