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氯膦酸盐脂质体如何清除墨西哥脂鲤巨噬细胞?

更新时间:2026-10-25   点击次数:7次

成年心脏再生是少数物种具备的独特能力,斑马鱼、蝾螈以及美西钝口螈均拥有该特性。人类不具备心脏再生能力,心脏受损后通常会形成瘢痕,造成持久性损伤。发生心肌梗死(MI)后,濒死细胞释放损伤相关分子模式,诱发急性炎症反应,促使免疫细胞分泌细胞因子与趋化因子。这一连锁反应会启动一系列旨在修复损伤组织的免疫应答,但同时也会引发过度炎症、细胞外基质(ECM)重塑,最终形成瘢痕而非实现组织再生。随着时间推移,该纤维化反应会损害心功能,并诱发心力衰竭。不过已有研究证实,对于斑马鱼、新生小鼠等物种而言,免疫应答是心脏顺利再生的条件。

无论是具备再生能力还是无再生能力的物种,中性粒细胞、巨噬细胞等固有免疫细胞都会浸润损伤部位,启动急性炎症反应。但在可再生物种中,这类免疫细胞承担着清除组织碎片、促进血管新生、诱导心肌细胞增殖的关键功能,而心肌细胞增殖正是成功再生的核心标志之一。值得关注的是,同一类免疫细胞既可促进、也可阻碍再生进程,其效应取决于一套精细且严格调控的平衡机制。例如,中性粒细胞持续活化会阻碍损伤修复;而巨噬细胞最终走向促再生或是促瘢痕形成,则由自身活化状态与作用时相决定。

适应性免疫细胞同样参与心脏再生过程;越来越多证据表明,B细胞能够调控心肌细胞增殖、调节炎症反应,因此成为再生领域研究价值的方向。但B细胞在再生过程中的作用尚未阐明,仍需进一步研究验证:靶向调控B细胞活性是否能够改善心脏修复效果。解析“部分物种实现心脏再生、另一些物种形成瘢痕"背后的免疫应答差异,有望为开发治疗药物、改善人类心肌梗死后的心脏修复提供重要思路。

墨西哥脂鲤(Astyanax mexicanus)是研究免疫与心脏再生相互作用的理想模型。该物种包含两种主要表型:地表型个体在心脏损伤后可再生心脏;洞穴型个体中,至少Pachón洞穴种群已经丧失该再生能力,损伤后会形成持久性瘢痕。洞穴型墨西哥脂鲤长期栖息于墨西哥地下洞穴,生境封闭、营养匮乏、生物多样性低;它们视力退化,受无光环境与病原体暴露模式改变的影响,免疫活性整体下调。这种独特的演化背景,为探究影响再生结局的遗传与免疫差异提供了天然研究体系,规避了跨物种比较带来的混杂干扰。

本研究采用多维度研究策略,对比地表型墨西哥脂鲤与Pachón洞穴型个体,解析心脏再生过程中的免疫调控机制。研究结果显示:地表型脂鲤会产生持续且均衡的免疫应答,髓系与淋巴系细胞长时间维持在损伤部位,支撑心脏再生;而Pachón洞穴脂鲤的免疫应答启动快、持续时间短,最终走向瘢痕形成。使用广谱抗炎药物地塞米松抑制地表型脂鲤的持续性炎症后,心肌细胞增殖水平下降,心脏再生受损。对两类脂鲤的免疫细胞亚群进行精细分析发现,恢复期后期地表型脂鲤白细胞数量更高,主要来源于巨噬细胞与B细胞的数量优势。我们通过Liposoma氯膦酸二钠脂质体清除巨噬细胞、以及使用对乙酰氨基酚药物抑制吞噬功能两项实验证实:修复后期具有吞噬功能的巨噬细胞是清除瘢痕组织所必需的。与之独立的是,地表型脂鲤的B细胞在冷冻损伤后第7天(dpci)开始数量上升,并推动细胞进入有丝分裂周期;使用BTK抑制剂阿卡替尼抑制B细胞功能后,心肌细胞增殖与心脏再生显著受阻。rag突变斑马鱼实验进一步佐证上述结论:成熟淋巴细胞缺失会抑制心肌细胞增殖,进而损害心脏再生。

综上,本研究揭示了两套相互独立的免疫机制,可区分“可再生型心脏修复"和“非再生型瘢痕修复",为再生医学的靶向细胞干预提供了明确靶点。

氯膦酸盐脂质体如何清除墨西哥脂鲤巨噬细胞?


药物给药方案

水溶性地塞米松添加至循环水体中,终浓度为10mg/L,连续给药7天。给药组与对照组每日更换地塞米松溶液及对照循环水。

氯膦酸二钠脂质体(5mg氯膦酸二钠/mL)以及Dil荧光标记的PBS对照脂质体(荷兰Liposoma公司),于冷冻损伤后7~14天(7–14dpci)对每尾鱼进行腹腔注射,注射体积10μL。为示踪被作用细胞群,在7–11dpci连续5天注射Dil荧光标记PBS脂质体。另设一组实验动物,将氯膦酸二钠脂质体与Dil标记PBS脂质体按体积比1:1混合,每尾鱼共注射10μL混合液(7–14dpci),用于检测靶细胞对脂质体的摄取情况。分别于14dpci、30dpci分离心脏样本,用于RNAscope检测与免疫染色。

2-乙酰氨基酚(AMP)采用腹腔注射,每尾鱼注射体积10μL(7–14dpci),并与Dil标记PBS脂质体共注射,用于在体评估吞噬活性。AMP溶于生理盐水,给药剂量50mg/kg,依据鱼体体重调整注射体积。对照组鱼注射等体积生理盐水与Dil脂质体。分别于14dpci、30dpci摘取心脏开展后续分析。

主实验中,阿卡替尼于7–11dpci腹腔注射,给药剂量5mg/kg;另设置亚组分别在2–5dpci、26–30dpci给药,用以确定B细胞发挥功能的关键时间窗口。根据实验设计,分别于5dpci、14dpci、30dpci收集心脏样本。储备液配制:10mg母液以DMSO:玉米油(体积比1:10)溶解,再用玉米油稀释得到工作液,给药浓度按鱼体重校正。注射液置于Bioruptor Pico超声破碎仪中超声,程序设置:超高频超声30s,间歇30s,20℃条件下重复30个循环。每日现配注射液,使用前至少按上述程序超声3个循环,防止堵针。对照组鱼注射等体积DMSO-玉米油溶媒。

DHMEQ腹腔注射剂量为10mg/kg,每尾鱼注射体积10μL;检测14dpci样本时给药时段为7–14dpci每日给药,检测30dpci样本时给药时段为7–30dpci每日给药。给药剂量固定为10mg/kg,工作液浓度0.8mg/L。储备液配制:DHMEQ溶于DMSO:PEG300:Tween80:生理盐水(0.1:0.3:0.05:0.455)混合溶剂,再用生理盐水稀释,给药量根据鱼体重调整。对照组鱼每日注射等体积经生理盐水稀释的混合溶剂。


论文信息:

论文题目:Absence of a prolonged macrophage and B cell response inhibits heart regeneration in the Mexican cavefish

期刊名称:Nature Communications

时间期卷:17, Article number:10922(2026)

在线时间:2026年9月17日

DOI: doi.org/10.1038/s41467-026-77725-4


产品信息:

货号:CP-005-005

规格:5ml+5ml

品牌:Liposoma

产地:荷兰

名称:Clodronate Liposomes& Control Liposomes

现货:靶点科技


Clodronate Liposomes氯膦酸盐脂质体清除墨西哥洞穴鱼 Astyanax mexicanus中巨噬细胞 ,荷兰Liposoma巨噬细胞清除剂ClodronateLiposomes见刊于Nature Communications:持久性巨噬细胞和B细胞反应的缺失抑制了墨西哥洞穴鱼的心脏再生。

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Liposoma巨噬细胞清除剂Clodronate Liposomes氯膦酸二钠脂质体清除肿瘤相关巨噬细胞的材料和方法:

Depletion of macrophages

Clodronate liposomes (5 mg Clodronate/mL) and Dil-fluorophore tagged control PBS liposomes (Liposoma, the Netherlands) were administered via intraperitoneal injection at 10 µL per fish between 7- and 14-dpci. Dil fluorescent PBS liposomes were injected from 7- to 11 dpci for 5 consecutive days to visualise affected cell populations. In a separate cohort, Clodronate and Dil-tagged PBS liposomes were mixed at 1:1 ratio and co-injected at 10 µL total per fish between 7- and 14-dpci to assess liposome uptake by targeted cell populations. Hearts were isolated at 14- and 30-dpci for RNAscope and immunostaining.


材料和方法文献截图:

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