T淋巴细胞在Beta1肾上腺素受体自身抗体致心力衰竭中的作用

Autoimmune mechanisms play an important role in the pathogenesis of heart failure. Evidences suggested that high titers of autoantibodies against the second extracellular loop of β1-adrenergic receptor (β1-AA) in heart failure patients' sera were detected. In addition, the long-term existence of β1-AA induced heart failure, but the specific mechanisms remain unclear. Our preliminary study demonstrated that β1-AA enhanced T lymphocytes proliferation in vitro, and supernatants of T lymphocytes stimulated by β1-AA induced cardiomyocyte apoptosis, suggesting that T lymphocytes may contribute to β1-AA-induced heart failure. In the current study, the effect of β1-AA monoclonal antibody on cardiac functions in BalB/C mice and BalB/C nude mice is analyzed by passive immunization model. Then, this study is designed to determine whether β1-AA monoclonal antibody can cause T lymphocytes from BalB/C mice to proliferate, or secrete cytokines, and to identify the signaling pathways that mediate T lymphocytes responses by gene transfection and RNAi technology. Finally, the cytokines closely related to heart failure induced by β1-AA are screening by cytokines antibody arrays.Present study tries to illustrate possible contribution of T lymphocytes in heart failure induced by β1-AA at the cellular, molecular and whole-animal levels, which will provide some new ideas for understanding the mechanisms involved in β1-AA-induced heart failure.

自身免疫学机制在心衰的发生发展中具有不可忽视的作用。基础和临床研究发现，心衰患者血清中存在着β1-肾上腺素受体自身抗体(β1-AA)；该抗体长期存在可诱导实验动物心功能不全，但机制不清。我们的前期研究发现，β1-AA可促进培养的T淋巴细胞增殖，其上清液可损伤培养的心肌细胞，提示T淋巴细胞可能参与了β1-AA导致的心功能不全。本研究拟运用已构建成功的β1-AA单克隆抗体输入T淋巴细胞缺失的BalB/C裸鼠和健康BalB/C小鼠，通过超声心动图、闭胸式导管插管等技术动态评价两组小鼠的心功能；利用基因转染和RNA干扰技术，探讨β1-AA致T淋巴细胞功能改变的信号转导机制；通过细胞因子芯片技术筛查T淋巴细胞分泌的、与β1-AA致心功能不全密切相关的细胞因子，并明确该类细胞因子在β1-AA致心功能不全中的作用。本课题拟从整体、细胞和分子水平探讨β1-AA对T淋巴细胞功能改变的特点和意义。

研究背景：已有的临床和基础研究发现，心衰患者血清中存在着抗β1-肾上腺素受体细胞外第二环的自身抗体（β1-AA）；该自身抗体具有类β1-肾上腺素受体（β1-AR）激动剂样的作用，长期存在可诱导动物心力衰竭，但是T淋巴细胞系统功能紊乱在此过程中的意义并不清楚。研究内容：本研究从分子和细胞水平探讨β1-AA对T淋巴细胞功能改变的特点；从整体水平探讨T淋巴细胞在β1-AA致心力衰竭中的意义，并进一步寻找关键的细胞因子。研究结果：采用杂交瘤细胞融合技术构建β1-AA单克隆抗体（β1-AAmAb）经检测其与心衰病人血清中的β1-AA具有相同的生物学效应。以β1-AA单克隆抗体为研究工具，建立β1-AA单克隆抗体长期存在被动免疫模型，结果发现与BalB/c小鼠相比，β1-AAmAb对T淋巴细胞缺失的BalB/c裸鼠的损伤作用明显减弱，具体表现为：① 心肌损伤的血清学指标显著下降；② 心功能明显改善；③ 心肌重构明显减轻。Westernblot结果显示，T淋巴细胞缺失的BalB/c裸鼠心肌细胞中，表征凋亡水平的cleaved caspase3蛋白的表达明显降低；而Masson染色和HE染色的结果也表明，β1-AAmAb长期存在对T淋巴细胞缺失的BalB/c裸鼠心脏纤维化的影响较轻。这些结果强烈提示，T淋巴细胞在β1-AA致心功能不全的过程中发挥了重要作用。高通量细胞因子芯片分析发现，在 308 个蛋白因子中有 9 个蛋白的改变是与β1-AA单克隆抗体及T淋巴细胞密切相关的，其中8个蛋白上调，1个蛋白因子下调（IL-6）。经ELISA和siRNA干扰等技术验证发现，由T淋巴细胞分泌的IL-6是β1-AA单克隆抗体诱导心力衰竭的关键细胞因子。研究意义：本研究发现，存在于心衰患者血清中的β1-AA可以直接激活T淋巴细胞系统，进而导致心肌重构和心力衰竭的发生。我们的研究结果不仅有助于加深对β1-AA致心力衰竭发生过程中自身免疫机制的理解，并为相关疾病的临床治疗和预后判断提供实验依据。