近日，欧洲科学院院士、齐鲁医院络病理论创新转化全国重点实验室教授张澄，齐鲁医院络病理论创新转化全国重点实验室教授杨建民、张铭湘、王颖、张猛、张文程研究团队在心血管病基础研究领域中，首创多效嵌合抗原受体单核细胞治疗急性心肌梗死的新策略，发现了泛素连接酶rnf128驱动代谢性肝病进展的关键机制、巨噬细胞白细胞介素增强子结合因子ilf3调控心肌梗死炎症反应的重要作用以及巨噬细胞gsα调控腹主动脉瘤(aaa)发生和发展的新机制。系列研究成果发表在国际权威期刊cell stem cell(中科院1区top，if = 20.4)、cell mol immunol(中科院1区top，if = 19.8)、hepatology(中科院1区top，if = 16.8)和nat commun(中科院1区top，if = 15.7)。
急性心肌梗死是全球范围内致死、致残的首要心血管疾病，也是导致心力衰竭发生的主要病因。当前临床常用的血运重建治疗仅能恢复梗死相关血管的血供，却无法逆转心肌细胞的不可逆性死亡和梗死区的过度纤维化。尽管car-t和car-巨噬细胞疗法已在抗纤维化治疗中展现出一定潜力，但仍存在梗死组织中治疗细胞较少、心肌细胞无法再生等技术难题，难以从根本上逆转心肌病理性重构的发生和发展。针对上述难题，山东大学齐鲁医院张澄教授、杨建民教授团队与山东大学药学院姜新义教授、陈晨教授团队开展了联合研究，首创多效嵌合抗原受体单核细胞(pcar-mos)疗法，建立了以单核细胞为底盘治疗心肌梗死的 “纤维化清除 心肌再生”双功能协同策略。首先，研究团队通过工程化基因编辑技术，完成了pcar-mos的双功能模块设计。该体系以成纤维细胞激活蛋白(fap)为靶向识别抗原，设计了具备特异性吞噬功能的car结构，同时在胞内段融合了可分泌心肌细胞再生关键蛋白agrin的功能元件，实现了“靶向识别-纤维化清除-再生因子递送”的多功能一体化。体外细胞实验证实，pcar-mos不仅能高效吞噬fap阳性的活化成纤维细胞，还可有效促进心肌细胞增殖与血管生成，展现出多效的治疗潜力。其后，作者在小鼠心肌梗死模型中，检验了pcar-mos的体内靶向归巢能力与器官分布特征。结果显示，相较于传统car-巨噬细胞，pcar-mos展现出更强的梗死区靶向富集能力，为充分发挥局部治疗作用奠定了坚实的基础。继之，作者系统评价了pcar-mos对心肌梗死后心脏功能的改善作用和对心肌梗死微环境的重塑效应。结果显示，输注pcar-mos可显著提升梗死小鼠的左室射血分数、减小心肌梗死面积并增加梗死区室壁厚度；免疫荧光检测结果显示，经pcar-mos治疗后，梗死区内fap 成纤维细胞数量及胶原沉积水平显著降低，心肌细胞增殖及好血管生成进程被显著激活。此外，单细胞测序结果进一步揭示了pcar-mos对心肌梗死微环境的多维度调控作用和多效治疗机制。最后，研究团队对 pcar-mos 的体内安全性进行了系统评估，充分证实了该疗法优异的体内安全性。本项研究首次建立了以单核细胞为底盘的治疗心肌梗死的多效协同策略，通过单一细胞载体同步实现了梗死区瘢痕清除与功能性心肌重建两大核心治疗目标，突破了现有细胞疗法在心肌梗死治疗中的技术瓶颈，为降低心肌梗死后心力衰竭的发生率和死亡风险，提供了全新的治疗思路与临床转化方向，被国内学术媒体评价为“解决了世界性难题”。该研究发表于cell stem cell，山东大学齐鲁医院博士研究生吴振国、邹霄汉，陈晨教授为本文的共同第一作者，张澄教授、姜新义教授、杨建民教授、陈晨教授为本文的共同通讯作者，山东大学齐鲁医院为第一和通讯作者单位。
以往研究显示，在急性心肌梗死的发生和发展过程中，巨噬细胞介导的炎症反应起到关键的作用。巨噬细胞产生的白细胞介素增强子结合因子3 (ilf3)是一种rna结合蛋白，与炎症性疾病密切相关。然而，ilf3在心肌梗死中的作用和机制尚不明确。针对上述问题，山东大学齐鲁医院张铭湘教授团队通过生物信息学分析以及对急性心肌梗死患者心脏标本的分析，发现ilf3在梗死区心脏组织中表达升高。作者对急性心肌梗死小鼠不同时间节点的心脏组织进行了分析，发现ilf3主要在梗死后3天显著升高，提示ilf3可能参与梗死急性期炎症反应。通过对急性心肌梗死患者和小鼠外周血单核细胞的检测以及心肌梗死组织的免疫荧光染色分析，发现ilf3升高主要位于巨噬细胞中。继之，研究人员构建了巨噬细胞ilf3特异性敲除 (ilf3-cko)的急性心肌梗死小鼠模型，发现ilf3-cko显著提高了小鼠心肌梗死的存活率，减小了梗死面积并改善了心功能。此外，在心肌梗死的早期炎症阶段，ilf3-cko小鼠心脏组织中促炎因子表达水平降低，而抗炎因子水平升高。在心肌梗死的后期修复阶段，ilf3-cko小鼠心肌中抗炎因子水平进一步升高，并伴有较强的心肌修复能力。其后，作者探索了巨噬细胞ilf3调控炎症过程的机制，通过对小鼠骨髓细胞进行蛋白质组学测序以及ip-ms检测，发现ilf3与rna结合蛋白hnrnpa2b1形成ilf3/hnrnpa2b1复合物，抑制e3泛素连接酶trim21介导的hnrnpa2b1 k112位点的泛素化降解，从而维持hnrnpa2b1的蛋白稳定性。kegg分析发现mapk信号通路是ilf3/hnrnpa2b1复合物发挥调控作用的潜在富集通路，rip/merip等实验验证ilf3/hnrnpa2b1复合物可与mapk信号通路中的关键调控因子irak4的mrna结合并维持其稳定性，进而促进下游c-jun/c-fos通路的激活，放大心肌梗死后的局部炎症反应，加剧心肌损伤。ilf3-cko则显著逆转了这一过程，抑制了炎症反应，促进了心肌修复。本研究首次证实了巨噬细胞ilf3在心肌梗死炎症反应中的调控作用、分子机制和信号通路，为急性心肌梗塞的治疗提供了新的理论依据和潜在的治疗靶点。该研究发表于cell mol immunol，山东大学齐鲁医院心内科博士研究生张旭为该文第一作者，山东大学齐鲁医院心内科教授张铭湘、中国科学技术大学第一附属医院心外科教授赵智伟、首都医科大学附属北京安贞医院教授赵远斐和山东大学齐鲁医院心内科教授王颖为该文的共同通讯作者，山东大学齐鲁医院为第一和通讯作者单位。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(masld)是全球范围内最常见的慢性肝病，核心病理特征是肝细胞内异常脂质沉积、慢性炎症反应和脂毒性损伤。硬脂酰辅酶a去饱和酶1(scd1)作为关键代谢酶，通过催化饱和脂肪酸向单不饱和脂肪酸转化，促进甘油三酯合成和脂滴形成，驱动肝脏脂肪变性和masld进展。然而，在脂毒性微环境中，肝细胞负向调控scd1蛋白的关键机制及其在masld进程中的作用尚不明确。针对上述问题，山东大学齐鲁医院张澄教授和张猛教授研究团队首先整合了人与小鼠masld的单细胞测序及转录组测序数据，并在人及小鼠肝细胞以及masld组织中进行验证，发现e3泛素连接酶rnf128的表达随masld进展而升高，提示其可能参与了masld的病理进程。随后，团队构建了肝细胞特异性rnf128敲除小鼠，发现肝细胞中rnf128缺失可减少肝脏脂质沉积、减轻炎症与纤维化，从而延缓masld进展。作者进一步结合免疫共沉淀-质谱(ip-ms)、差异蛋白质组学以及泛素化修饰蛋白质组学分析，鉴定出硬脂酰辅酶a去饱和酶1(scd1)是rnf128调控masld进程的关键靶蛋白。细胞实验证实，rnf128缺失可降低肝细胞脂质沉积、甘油三酯含量及去饱和指数；相反，rnf128过表达则加剧肝细胞脂质沉积和脂肪变性。而rnf128的上述调控作用可被scd1敲减所逆转。深入的机制研究证明，scd1是rnf128介导masld进程的关键酶。rnf128可与scd1直接相互作用，介导scd1第30位赖氨酸(k30)残基的k63连接型泛素化修饰，从而抑制scd1通过自噬-溶酶体途径的降解。该研究揭示了rnf128驱动代谢性肝病进展的关键致病机制，发现rnf128–scd1轴可能成为masld肝细胞靶向治疗的关键靶点。该研究成果发表于hepatology，山东大学齐鲁医院心血管内科博士后曹磊、博士研究生杨威为共同第一作者，张澄教授、张猛教授为共同通讯作者，山东大学齐鲁医院为第一和通讯作者单位。
腹主动脉瘤(aaa)是一种危及生命的退行性主动脉病变，其特征为腹主动脉局部进行性扩张，目前临床上尚缺乏有效延缓aaa进展的药物。巨噬细胞中山东大学齐鲁医院张文程教授团队长期致力于刺激型g蛋白α亚基(gsα)在心血管系统中的功能研究，前期发现gsα在泡沫细胞形成和动脉粥样硬化中发挥重要作用[circ res. 2024;134(7):e34-e51]，但巨噬细胞gsα在aaa发生和发展中的作用尚不明确。
为了探究巨噬细胞中gsα在aaa中的作用，该团队利用巨噬细胞特异性gsα敲除小鼠，通过皮下植入血管紧张素ii(angii)缓释泵构建aaa模型，发现巨噬细胞敲除gsα后，angii诱导的aaa发生率和死亡率显著降低，腹主动脉的最大直径减小，血管壁的病理损伤程度显著减轻。在体外研究中，该团队证实巨噬细胞敲除gsα增强了炎性小体nlrp3蛋白的k63介导的泛素化修饰，促进其降解并减少了炎症小体的激活及其剪切产物如il-1β的生成。作者通过免疫共沉淀、免疫荧光共定位、分子对接、构建截短质粒等系列实验方法，证实gsα的α结构域与nlrp3的lrr结构域相互作用。此外，巨噬细胞gsα可通过与e3泛素连接酶btrc竞争性结合nlrp3，阻断btrc介导的泛素化修饰，进而抑制nlrp3降解。作者进一步构建了甘露糖化修饰的脂质纳米颗粒(lnp)用以负载gsα sirna(lnp-sigsα)，以实现对病变部位巨噬细胞的靶向递送。通过对aaa小鼠注射lnp-sigsα可减轻aaa模型小鼠的腹主动脉最大直径和病理改变，表明靶向敲低巨噬细胞中gsα可减缓aaa的病理进展。该研究揭示了巨噬细胞gsα调控aaa发生和发展的分子机制，并探索了利用lnp靶向递送gsα sirna至病变部位巨噬细胞以治疗aaa的新型干预策略。该研究发表于nat commun，山东大学齐鲁医院医师贺立凡、秦小腾为该文的共同第一作者，山东大学齐鲁医院教授张文程、荆卫强、丁祥就为该文的共同通讯作者，山东大学齐鲁医院为第一和通讯单位。