胰岛素对心肌缺血再灌注大鼠单核/巨噬细胞分化、功能的调节及其机制

单核/巨噬细胞在心肌缺血/再灌注（MI/R）炎症反应、组织修复及心室重塑过程中起重要作用。PPARγ对于M2型抗炎性巨噬细胞的分化成熟是必需的，胰岛素可通过Akt抑制FoxO1活性而增强PPARγ的活性。我们前期研究发现胰岛素具有抗炎作用，显著抑制MI/R时TNF-α产生（Crit Care Med，2008），降低MI/R冠脉内皮黏附分子表达，抑制中性白细胞浸润（J Mol Cell Cardiol，2009），但具体作用机制尚不清楚。因此我们提出假说：胰岛素可通过Akt-FoxO1-PPARγ信号途径促使MI/R单核细胞向M2型抗炎性巨噬细胞的分化成熟，减轻MI/R炎症反应，保护缺血心脏。拟在大鼠MI/R模型观察胰岛素对单核/巨噬细胞分化、功能及炎症反应的影响，在人和小鼠单核/巨噬细胞阐明胰岛素调节其分化、功能的分子机制，进一步阐明胰岛素心血管保护的抗炎新机制。

炎症反应是造成心肌缺血/再灌注损伤（MI/R）的重要机制之一。巨噬细胞在心肌梗死后炎症反应中的功能多样性可能与巨噬细胞亚群的异质性有关，促炎症性巨噬细胞（M1）具有吞噬、促炎、水解作用，能促进炎症反应，降解细胞外基质；抗炎性巨噬细胞（M2）能抑制炎症反应、促进血管发生和组织修复。本研究拟采用条件性剔除CD11c+ 细胞的CD11c-DTR转基因小鼠，观察选择性地剔除促炎性M1巨噬细胞（CD11c+ F4/80+），能否抑制MI/R后过度的炎症反应，从而减轻MI/R损伤。腹腔注射DT能有效剔除CD11c-DTR转基因小鼠体内CD11c+ 细胞。免疫荧光染色和流式细胞术检测发现，对照（WT）组MI/R（30 min/48 h）后，有大量CD11c+ 细胞浸润至缺血区心肌，而CD11c-DTR小鼠MI/R后，浸润至再灌注心脏的CD11c+ 细胞及CD11c+ F4/80+巨噬细胞占全心单细胞悬液的百分比显著降低。CD11c-DTR小鼠MI/R后，心肌细胞凋亡减少，心肌梗死范围减小；WT组MI/R后心脏功能明显受损，表现为LVEF下降，LVEDP升高，± dP/dtmax减小；而CD11c-DTR小鼠MI/R后其LVEF得到改善，LVEDP降低。CD11c+ 细胞缺失的CD11c-DTR小鼠MI/R后，缺血区心肌组织炎性细胞因子TNF-, MCP-1 和 IFN-γ的表达显著减少；硝基酪氨酸水平显著降低。结果表明MI/R后，促炎性CD11c+ F4/80+ 巨噬细胞浸润至再灌注心肌，并参与再灌注心肌损伤。特异性剔除CD11c+ F4/80+ 巨噬细胞亚群可减少缺血区心肌组织炎性细胞因子表达及硝基酪氨酸产生，减轻心肌细胞凋亡和再灌注心肌损伤，改善心脏功能。提示临床有针对性地干预心肌梗死后炎症反应可能是减轻再灌注心肌损伤的措施之一。. 胰岛素能够显著抑制炎症条件下单核/巨噬细胞的促炎活性，减少促炎细胞因子的表达释放。