导读
调节性T细胞(Tregs)在血管新生中起重要作用，而新生血管是外周动脉疾病的重要代偿机制。作为Treg功能和发育调节因子的G蛋白偶联受体174(GPR174)在新生血管形成中的作用尚不清楚。在这里，我们证明了GPR174基因在Tregs中的缺失增强了小鼠后肢缺血后的血流恢复。GPR174缺乏上调Tregs中两调节蛋白(AREG)的表达，从而增强内皮细胞的功能，减少促炎巨噬细胞极化和内皮细胞凋亡。在机制上，GPR174通过激活Gαs/cAMP/PKA信号通路抑制早期生长反应蛋白1(EGR1)的核积聚，从而调节AREG的表达。综上所述，这些发现表明，GPR174负性调节血管生成和血管重塑，以应对缺血性损伤，GPR174可能是治疗缺血性血管疾病的潜在分子靶点。
论文ID
题目：GPR174 knockdown enhances blood flow recovery in hindlimb ischemia mice model by upregulating AREG expression
译名：GPR174基因敲除通过上调AREG表达促进小鼠后肢缺血模型血流恢复
期刊：Nature Communications
IF：17.694
发表时间：2022.12.6
通讯作者单位:复旦大学
DOI号：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36448480/
主要内容
外周动脉疾病(PAD)影响全球超过2亿人，表现为间歇性跛行或严重肢体缺血(CLI)，其特征是缺血性静息疼痛、溃疡和坏疽，可能导致截肢和早期死亡。PAD的常见诱因包括动脉粥样硬化性血管闭塞、代谢综合征和糖尿病。PAD还与心血管事件的高风险有关，包括中风和心肌梗死。尽管对其病理过程已有很好的研究，但几乎没有有效的治疗方法来改善缺血组织的血流量。因此，有必要进行更多的研究，以探索改善缺血组织损伤和改善血流灌注的新方法。
越来越多的证据表明，Foxp3+调节性T细胞(Tregs)在心肌、骨骼肌、肺、皮肤和脑等损伤组织中的渗透，促进了血管和组织的再生以及伤口的愈合。据报道，树突状细胞还可以促进PAD中周围血管的再生。相反，其他研究表明，在HLI后，treg的消耗表现出血流量的增加恢复。然而，treg调控缺血组织血管生成和血管重塑的分子机制还不完全清楚。
GPR174缺乏可改善HLI后的血流恢复
在本研究中，研究者揭示了GPR174通过抑制Treg功能来负向调节新生血管。研究者证明GPR174缺乏可以改善血流恢复和减轻缺血组织的炎症反应。此外，研究者发现GPR174通过抑制AREG的表达来限制血管生成和血管重塑，并促进炎症。进一步的机制研究表明，GPR174促进Gαs/cAMP/PKA信号通路的激活，从而抑制EGR1与ARG启动子的结合。总之，这些数据提供了新的证据，表明GPR174通过下调Gαs/cAMP/PKA/EGR1信号通路下调AREG的表达来抑制血管新生。
越来越多的研究表明，除了免疫抑制作用外，Tregs还通过分泌生长因子来促进组织的动态平衡和再生。此外，Treg在缺血组织中的渗透也被证明是增加的，这反过来又减轻了促炎反应并增强了血管生成。GPR174是一种主要在树突状细胞和其他淋巴细胞群中表达的GPCR。其他研究表明，GPR174缺陷的Treg与自身免疫性脑脊髓炎和败血症所致肺损伤的严重程度降低有关，这可能归因于GPR174是Treg增殖和功能的负调控因子。这些研究进一步表明，Tregs调节血管生成的功能可能部分是由GPR174介导的。在这里，我们观察到GPR174敲除小鼠在缺氧缺血后表现出减轻的缺血损伤，这归因于改善了血流恢复，促进了血管重塑和血管生成，并减轻了内皮细胞的凋亡。通过适应性转移实验，我们还证明了GPR174缺陷的Tregs对缺血后的肌肉组织具有保护作用。GPR174是一种依赖Gαs的受体，可升高cAMP水平，增强PKA活性，从而抑制幼稚T细胞的激活。此外，研究表明，cAMP/PKA信号通路抑制Egr1的核转位和磷酸化。然而，GPR174是否调控Egr1在Tregs中的核定位仍不清楚。
GPR174缺陷Tregs促进HLI后血流恢复
研究者通过RT-qPCR和免疫荧光分析确定了GPR174和Egr1之间的关系。从缺血肌肉中分离的GPR174缺失的Tregs表现出Egr1表达增加和核聚集。进一步的机制研究发现，GPR174/Gαs信号通过增加cAMP水平和PKA活性来负性调节EGR1在Treg中的核积聚。这导致AREG在这些细胞中下调，导致血管生成减少，HLI后血流恢复延迟。
越来越多的研究表明，AREG不仅通过诱导肺内巨噬细胞极化来减轻炎症，而且还通过促进皮肤、肌肉和视网膜中组织前体细胞的增殖和分化来减轻组织损伤。AREG还被证明可以抑制干细胞和肝细胞的凋亡。最近的研究表明，AREG是由Tregs在损伤组织中高度产生的。AREG的这些性质表明，它是参与调节Tregs的关键分子，以减轻炎症反应，促进组织修复。我们证明，与野生型对照相比，从缺血肌肉中分离的GPR174缺陷Treg中AREG的表达增加。在主动脉环实验中，我们还发现GPR174缺陷的Tregs的保护作用被AREG基因敲除所阻断。相比之下，重组AREG治疗增强了内皮细胞的粘附连接和管的形成，并减轻了内皮细胞的凋亡。这些结果表明，敲除treg特异性GPR174可通过增加AREG表达直接促进血管生成。
AREG可减轻血管内皮细胞的凋亡并促进管状细胞的形成
本研究结果表明，与野生型Tregs相比，GPR174缺陷的Tregs促进了HLI后巨噬细胞的抗炎极化，这与邱冬泽等人的发现是一致的，即来自同一小鼠品系的GPR174 KO小鼠减弱了内毒素诱导的巨噬细胞的炎症反应。此外，他们还表明，GPR174缺陷的Treg分泌IL-10，导致巨噬细胞M2极化增加，从而保护小鼠免受脓毒症所致的肺损伤。在我们的研究中，后肢缺血后野生型和GPR174缺陷型Treg的IL-10水平相似，这种差异可能与炎症反应的程度有关，在脓毒症模型中炎症反应占主导地位，而在我们的HLI模型中以缺血为主。我们进一步证明，GPR174缺陷的Tregs通过AREG促进抗炎巨噬细胞极化以应对缺血。相反，这种作用被EGFR抑制剂吉非替尼和AREG中和抗体所抑制。与这些发现一致的是，另一项研究报告称，NOTCH4基因敲除树中AREG的高表达促进了M2巨噬细胞的极化，从而减轻了病毒感染引起的肺损伤。
值得注意的是，我们证实了AREG在促进内皮细胞功能方面的直接作用。然而，AREG的亲和力受体表皮生长因子受体(EGFR)主要在肿瘤来源的内皮细胞中表达，而不是在正常细胞中表达。因此，AREG作用于内皮细胞的潜在机制仍有待进一步研究。此外，值得注意的是，在我们的研究中，我们只研究了GPR174基因敲除对接受HLI的雄性小鼠的影响，以最大限度地减少性激素变化的影响，因此在解释我们的结果时需要考虑到这一点，还需要进一步的研究，在相同的实验条件下探索GPR174基因敲除对雌性小鼠的影响。此外，小鼠的后肢缺血模型是一种急性事件，不能完全模拟下肢垫。因此，临床患者数据需要整合到进一步的研究中来验证我们的结果。
GPR174通过PKA/Egr1途径抑制AREG转录激活
总结
综上所述，本研究结果表明GPR174对HLI的反应具有负面调节作用。TREG表达的GPR174通过与Gαs结合，提高cAMP水平和PKA活性，抑制EGR1的核聚集，导致AREG表达下调，从而减少缺血损伤后的新生血管形成。这些数据表明，靶向GPR174可能是治疗PAD等缺血性血管疾病的一种潜在的治疗策略。
原文链接
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36448480/
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