CCL7的抑制通过阻断慢性肾病中的CCR5/STAT1信号通路来减轻血管损伤

《Life Sciences》：CCL7 suppression alleviates vascular injury by blocking the CCR5/STAT1 signaling pathway in chronic kidney disease

慢性肾脏病患者心血管风险显著增加，CCL7在周围动脉疾病中起关键作用。抑制CCL7可改善缺血肢体血流及伤口愈合，促进血管新生。研究显示CCL7通过CCR5/STAT1通路加剧血管功能障碍，中和抗体或基因敲除均可逆转病理变化。

　　

李信舟|林凤彦|陈嘉文|张婷婷

台湾国立阳明交通大学医学院药理学系及研究所，台北

摘要

慢性肾脏病（CKD）患者患心血管疾病的风险显著增加。硫酸吲哚酚（IS）是一种臭名昭著的尿毒症毒素，与外周动脉疾病（PAD）有关；趋化因子CCL7（化学式为CC motif ligand 7"）是一种炎症性趋化因子。我们假设CCL7在CKD条件下对PAD起着关键作用。本研究旨在探讨抑制CCL7是否可作为治疗CKD相关PAD的潜在靶点。我们使用了5/6肾切除术诱导的CKD模型和叶酸（FA）诱导的CKD模型作为小鼠模型。为了确定CCL7的具体作用，我们使用了CCL7中和抗体及CCL7基因敲除实验。结果显示，CKD小鼠的血清CCL7浓度升高，缺血肢体的血液灌注减少，伤口愈合延迟；而给予CCL7抗体后，缺血肢体的新生血管形成增强，伤口愈合加快，这是通过增加毛细血管密度和上调促血管生成蛋白的表达实现的。此外，在FA诱导的CKD小鼠中敲除CCL7基因后，缺血肢体和伤口区域的新生血管形成得到促进，从而改善了血流和组织修复。在IS刺激的人类主动脉内皮细胞中，管状结构形成和迁移能力受到抑制；使用CCL7抗体或CCL7 siRNA处理后，通过下调CC motif chemokine receptor 5/signal transducer and activator of the transcription signaling pathway"，细胞功能障碍得到修复，促血管生成因子表达上调。总之，本研究为基于CCL7的潜在治疗干预措施在CKD血管并发症中的作用提供了机制基础。

引言

慢性肾脏病（CKD）的患病人数约为7亿，是全球死亡原因中增长第三快的疾病[1]。CKD的进展可能导致肾衰竭和心血管疾病（CVD）的发生[2]。与普通人群相比，CKD患者患CVD的风险显著更高；当疾病进展到终末期肾病时，这一风险进一步增加[3],[4]。在各种CVD表现中，外周动脉疾病（PAD）在CKD患者中极为常见，并与慢性肢体缺血和心血管死亡的风险增加相关[5],[6],[7]。在临床实践中，由于症状不典型，CKD患者的诊断准确性有限；此外，他们在进行血管介入治疗后往往预后较差，包括失败率和截肢率较高[7]。

随着肾功能减退，尿毒症毒素在体内积累，对人类生理产生毒性作用[8]。其中，蛋白结合型尿毒症毒素（如硫酸吲哚酚IS）与CVD密切相关[9]。IS可导致内皮细胞损伤并引发炎症反应，进而引发动脉粥样硬化和其他CVD[10]。最新研究表明，IS是连接CKD和PAD的关键病理生理因素[11]。持续暴露于IS会抑制CKD小鼠缺血后肢的血管生成并减少肌肉质量[13]；此外，IS通过抑制PAD中的缺氧诱导因子-1α/白细胞介素（IL）-10/血管内皮生长因子（VEGF）通路，削弱内皮前体细胞的促血管生成功能[14]。

趋化因子CCL7（化学式为CC motif ligand 7"），也称为单核细胞趋化蛋白3，属于单核细胞趋化蛋白亚家族中的炎症性趋化因子[15],[16]。CCL7可能在心血管疾病和肾脏疾病的发病和发展中起中介作用[17]。使用Bindarit抑制CCL7及其他趋化因子可调节新生内膜形成和再狭窄[18]。CCL7抑制还能缓解Angiotensin II引起的高血压和血管重塑，同时减少巨噬细胞浸润[19]。我们之前的研究表明，在高血糖条件下，CCL7抑制对PAD小鼠模型中的血管生成具有保护作用[20]。然而，CCL7在肾功能不全条件下介导PAD中血管生成的病理作用尚不清楚。

我们假设CCL7在CKD条件下通过加重内皮功能障碍、阻碍血管生成和抑制组织修复，在PAD的进展中起关键作用。因此，我们探讨了抑制CCL7是否可作为治疗CKD相关PAD的潜在靶点。本研究使用了两种CKD动物模型和一种PAD小鼠模型，并进行了主动脉环实验和伤口愈合实验。此外，我们还研究了CCL7介导的信号通路；通过中和抗体或基因敲除直接抑制CCL7，可以恢复内皮功能、促进新生血管形成并加速不同CKD模型中的伤口愈合。体外实验中，使用中和抗体或小干扰RNA（siRNA）抑制CCL7可改善IS诱导的细胞功能障碍，这是通过下调CC motif chemokine receptor (CCR) 5/signal transducer and activator of transcription (STAT) 1"信号通路实现的。本研究为基于CCL7的潜在治疗干预措施在CKD血管病变中的应用提供了机制依据。

CKD动物模型

我们从台湾国家实验动物中心获得了6周大的雄性C57BL/6小鼠，并将其饲养在特定无病原体微隔离笼中，保持12小时光照/黑暗周期。5/6肾切除术（5/6 SNX）诱导的CKD是一种成熟的CKD小鼠模型。该手术分两个阶段进行：首先在麻醉状态下切除右侧肾脏；一周后，切除左侧肾脏的上三分之一和下三分之一，并小心移除肾包膜

中和抗体抑制CCL7可促进5/6 SNX诱导的CKD小鼠的新生血管形成

为了探讨CCL7对CKD中PAD的病理影响，我们创建了5/6 SNX模型来模拟CKD中的肾功能不全。与正常小鼠相比，CKD小鼠的血清CCL7浓度升高（图1A）。同时，CKD小鼠的血清IS水平也显著升高（图1B）。为模拟临床中的PAD，我们对CKD小鼠进行了下肢缺血手术。术后CKD小鼠的血流比率降低，而CCL7抑制后...

讨论

我们的研究结果强调了CCL7在PAD和CKD共病中的关键作用。在本研究的体内实验中，我们使用了两种由不同病理因素引起的CKD小鼠模型。通过中和抗体或基因敲除抑制CCL7后，CKD小鼠的血流灌注和伤口愈合得到改善；这种改善伴随着缺血肌肉和伤口组织中毛细血管密度的增加以及促血管生成因子的升高（图6A）。在体外实验中...

作者贡献声明

李信舟：撰写初稿、进行研究。林凤彦：提供资源。陈嘉文：监督研究、审稿与编辑、争取资金、提出研究概念。

资助

本工作得到了台湾国立科学科技委员会（NSTC 114–2314-B-A49–075-MY3）的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。