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杜杰教授团队在Nature Communications发文揭示骨骼肌损伤再生机制
作者: 附属北京安贞医院 科技处 发布日期:2018-01-09 浏览次数: 字号:[ ]
  首都医科大学附属北京安贞医院杜杰教授团队于2017年1212日在Nature Communications5年影响因子13.092)上发表论文,题目为“Complement C3a signaling facilitates skeletal muscle regeneration by regulating monocyte function and trafficking”。该研究揭示了补体活化分子C3a在骨骼肌损伤再生中的作用及其作用机制。

  骨骼肌萎缩是多种损伤和代谢性疾病(如糖尿病、慢性肾病、心力衰竭、肥胖等)的常见并发症,主要是由骨骼肌损伤与骨骼肌修复这两个重要事件间的平衡决定。有效的骨骼肌再生可以避免骨骼肌萎缩的发生,骨骼肌再生除了受位于肌纤维基底膜的肌卫星干细胞的激活、增殖和分化能力的影响外,也受到伴随的免疫炎症反应(炎症细胞和炎症因子)的影响。可调控免疫炎症反应的补体系统在心脏和肝脏等组织损伤和修复过程中被大量激活,但其在骨骼肌再生中的作用尚不清楚。

  杜杰教授团队研究发现,在骨骼肌损伤的早期补体系统即被激活,缺失C3即补体系统不能活化则导致骨骼肌再生受损。而补体活化这一过程主要是通过Factor B介导的替代途径。补体活化缺失导致骨骼肌损伤后浸润的巨噬细胞数量显著减少,而这一效应是由补体活化产生的C3a通过单核巨噬细胞表面的受体C3aR介导。为明确补体活化分子C3a作用的分子机制,研究者通过RNA-seq(转录组测序)后分析发现与野生型小鼠相比,单核巨噬细胞的激活和招募相关的一些基因在C3aR缺失小鼠中表达显著下调。通过蛋白相互作用网络分析发现趋化因子CCL5处于中心关键位置。C3a可以通过巨噬细胞表面C3aR激活AKT/NF-kB信号通路增加趋化因子CCL5的表达,从而促进巨噬细胞的招募。体内给予C3aR缺失小鼠重组的CCL5可有效逆转其巨噬细胞招募和骨骼肌再生受损的表型。

  该研究确定了损伤激活的补体系统产生的活化分子C3a,通过激活C3aR调控单核巨噬细胞的招募和浸润,进而在骨骼肌损伤后再生中发挥重要作用,并进一步探究了C3a发挥作用的内在分子机制。以上研究成果为明确骨骼肌损伤再生的病理生理过程提供理论基础,同时为这些相关分子作为骨骼肌萎缩干预治疗药物靶点的研究前景提供了证据支持。

  研究获得国家自然科学基金等项目资助。

全文链接: Complement C3a signaling facilitates skeletal muscle regeneration by regulating monocyte function and trafficking.Nature Communications.2017 Dec 12;8(1)2078. doi 10.1038s41467-017-01526-z.pdf




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