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.2018年5月8日；8(1):7199.
doi:10.1038/s41598-018-25490-w。

基质金属蛋白酶（MMPs）在斑马鱼心脏再生炎症期介导白细胞募集

徐世三 1, 莎拉·韦伯 1 2, 泰伦斯·奇孔刘 1, Shuk Han Cheng先生 三 4 5
附属公司

基质金属蛋白酶（MMPs）在斑马鱼心脏再生炎症期介导白细胞募集

徐世三等。 科学代表. .

摘要

在斑马鱼中，基质金属蛋白酶（MMPs）在冷冻损伤后心脏再生的炎症阶段的作用尚不清楚。在此，我们证明，自冷冻损伤后1天起，心脏损伤区（IA）的MMP酶活性增加，mmp9和mmp13表达升高。冷冻损伤后第一周内使用广谱MMP抑制剂GM6001治疗导致心脏再生受损，瘢痕变大，增殖心肌细胞数量减少。GM6001还显著降低白细胞数量，使其在0.5至4 dpc时达到IA。MMP-9和MMP-13的特异性抑制也会导致再生和白细胞募集受损。然而，在GM6001处理的鱼中，用重组CXCL8和CCL2进行的趋化因子拯救恢复了巨噬细胞的募集和心脏再生能力。MMP-9和MMP-13在同一位置切割斑马鱼CXCL8，截短型比完整型更具趋化性。相反，CCL2没有MMP-9或MMP-13的切割位置。总之，这些数据表明，基质金属蛋白酶可能通过激活趋化因子介导白细胞募集，在斑马鱼心脏再生的炎症阶段发挥关键作用。

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利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1
MMP活性和基质金属蛋白酶9和基质金属蛋白酶13心脏损伤部位的表达增强。(A类)现场酶谱图显示1–30dpc时（Aa）完整心脏和（Ab–Af）损伤心脏代表性冰冻切片中MMP（绿色）的活性。(B类,C类)现场进行杂交以显示(B类)基质金属蛋白酶9、和(C类)基质金属蛋白酶13（蓝色标记），在1–30 dpc下完整（Ba，Ca）和（Bb–Bf，Cb–Cf）冷冻损伤心室的代表性石蜡切片中。用快速红（粉红色标签）对切片进行复染，以标记所有细胞。红色和黑色箭头表示以下区域基质金属蛋白酶分别在心外膜和心肌中表达。在每个面板中，虚线包围的区域表示心室（V）的受伤区域（IA）。比例尺：200 微米。
图2
图2
GM6001抑制冷冻损伤后的心脏再生。(A类)注射DMSO（对照）或GM6001（用DMSO制备）后，野生型鱼心在（Aa，Ac）1 dpc和（Ab，Ad）30 dpc的代表性苦味酸红染色石蜡切片。”“V”和“S”分别是心室和（受伤区域的）疤痕。比例尺：200 微米。（Ae）条形图，显示DMSO和GM6001注射鱼在1 dpc和30 dpc时疤痕体积的百分比。数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 3到5颗心。星号表示GM6001数据与DMSO控件在p < 0.05，双尾t检验。(B类)野生型心脏的代表性苦味酸红染色石蜡切片在30 dpc时采集，在鱼注射以下物质后：（Ba）DMSO每天用于前14 dpc；（Bb）DMSO用于前7 dpc，GM6001用于后7 dpc；或（Bc）GM6001用于前7 dpc，DMSO用于后7 dpc。”V’和S’分别是心室和（受伤区域的）疤痕。比例尺：200 微米。（Bd）条形图，显示不同DMSO和GM6001注射方案后心室瘢痕体积的百分比。数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 5到7颗心。星号表示p处的数据存在显著差异 < 0.05和“n.s.”表示未发现统计上显著差异的结果，采用LSD事后检验进行单因素方差分析。
图3
图3
冷冻损伤后，经GM6001处理的鱼的增殖心肌细胞数量和成纤维细胞积累减少（但凋亡不受影响）。(A类)代表性石蜡切片显示（Aa）DMSO对照鱼和（Ab）GM6001处理鱼完整心室和损伤区域（IA）之间的边缘，分别用MF20和抗PCNA抗体进行免疫标记，以标记心肌细胞和增殖细胞。这些切片还与DAPI联合标记，以标记细胞核。（Ac）条形图，显示对照鱼和GM6001处理鱼完整心室和IA之间边缘增殖心肌细胞的数量。（Ba，Bb）用抗波形蛋白抗体对代表性石蜡切片进行免疫标记，以标记成纤维细胞，然后（Bc）测定4 dpc下DMSO和GM6001处理鱼瘢痕中波形蛋白表达的百分比。(C类)将鱼注射（Ca，Cb）DMSO（对照）或（Cc，Cd）GM6001（用DMSO制备）后，完整和冷冻损伤心脏的代表性石蜡切片。凋亡细胞用TUNEL（粉红色）染色。（Ce）条形图，显示1 dpc至7 dpc时完整心室和损伤区域凋亡细胞的百分比。在（Ac和Bc）中，数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 4-6个心脏，星号表示GM6001数据与DMSO对照组在p < 0.05（*）和p < 0.01（**），双尾t检验。在（Ce）中，数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 4个心脏和n.s.表示数据无统计学差异，采用LSD事后检验进行单因素方差分析。
图4
图4
经GM6001处理的鱼受伤心脏中的炎性细胞数量减少。(A类)Tg公司(冠1a：EGFP；莱兹：dsRed）鱼线，其中巨噬细胞标记为绿色（见绿色箭头），中性粒细胞标记为黄色（见黄色箭头）。这些图像显示了向鱼注射（Aa）DMSO（对照组）或（Ab）GM6001（用DMSO制备）后，1 dpc时心室（V）损伤区域（IA）中巨噬细胞和中性粒细胞的定位。由白色虚线包围的区域表示IA，比例尺：200 微米。(B类)条形图显示每毫米（Ba）中性粒细胞和（Bb）巨噬细胞的数量三对照组和GM6001处理组的IA在0.5至14 dpc之间，以及在完整的心室中。这个k个值表示每小时细胞数的变化。(C类)条形图，用于显示cxcl8公司和ccl2在完整心脏和1 dpc、4 dpc和7 dpc时，对照鱼和GM6001处理鱼的心脏和心脏都是如此。在(B类)和(C类)，数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 3-5和n = 分别为4个实验，星号表示GM6001数据与二甲基亚砜对照组在p < 0.05（*），p < 0.01（**）和p < 0.001 (***); LSD事后测试的单因素方差分析。
图5
图5
MMP9/13抑制剂I（MMP9/13-抑制剂）减少了进入损伤区域（IA）的炎性细胞数量，降低了心脏的再生能力。(A类)Tg（千克）(冠1a：EGFP；里兹：dsRed）鱼在心室冷冻损伤后接受DMSO（对照）或MMP9/13抑制剂治疗。这些图像显示了巨噬细胞和中性粒细胞在1 dpc心室IA（V）中的定位。比例尺：200 微米。（Ac）条形图，显示每毫米中性粒细胞和巨噬细胞的数量三对照组和MMP9/13抑制剂处理过的鱼的IA为1 dpc。(B类)野生型鱼心的代表性苦味酸红染色石蜡切片在30 dpc时采集，在第一个7 dpc每天注射：（Ba）DMSO或（Bb）MMP9/13抑制剂。比例尺：200 微米。（Bc）条形图，显示DMSO或MMP9/13抑制剂治疗后心室瘢痕体积的百分比。在（Ac）和（Bc）中，数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 3和n = 分别为5至6个心脏。星号表示p处的数据存在显著差异 < 0.05（*）和p < 0.01（**），双尾t检验。
图6
图6
注射趋化因子CXCL8和CCL2可挽救由GM6001引起的受损再生。(A类)Tg的心脏(冠1a：EGFP；莱兹：dsRed）鱼被冷冻损伤，并单独注射（Aa）二甲基亚砜（对照）；（Ab）GM6001和PBS；或（Ac）GM6001和趋化因子，然后量化中性粒细胞（标记为黄色）和巨噬细胞（标记为绿色）的数量。比例尺：200 微米。（广告）显示数字的条形图（平均值 ± 每毫米中性粒细胞和巨噬细胞的标准偏差三在（Aa–Ac）中进行治疗方案后，在1 dpc下对鱼类进行IA。统计分析采用单因素方差分析和LSD事后检验进行，显著性差异（第页 < 0.05）由中性粒细胞和巨噬细胞横条上方的不同符号（α，β，αβ和§，#）表示。(B类)将野生型鱼心冷冻损伤，然后在损伤后的第一周内每日用GM6001治疗后，将（Bb）PBS或（Bc）趋化因子注射到损伤区域。（Ba）将一些鱼类注射DMSO作为空白对照。制备连续石蜡心脏切片，并用苦味酸红染色。‘V’和‘S’分别是IA的心室和瘢痕。比例尺：200 微米。（Bd）条形图，显示不同治疗后心室中瘢痕体积的百分比。数据表示为平均值 ± n的标准偏差 = 5到6颗心。星号表示在第页 < 0.01和“n.s.”表示未发现统计上显著差异的结果，采用LSD事后检验进行单因素方差分析。
图7
图7
MMP-9和MMP-13以相同的方式切割重组CXCL8。(A类)具有代表性的Tricine-SDS-PAGE凝胶显示重组CXCL8和CCL2被MMP-9和MMP-13切割。重组CXCL8被MMP-9或MMP-13切割后产生两条大小相似的条带（较小的条带用黑色箭头表示）。相反，重组CCL2被MMP-9或MMP-13切割后仅获得一条带（箭头）。(B类,C类)N-末端测序显示MMP-9-和MMP-13-叶的切割位置(B类)CXCL8和(C类)CCL2。
图8
图8
MMP-9修饰的CXCL8表现出招募中性粒细胞的能力增强体内将完整的或MMP-9消化的CXCL8注射到Tg的后脑中(冠1a：EGFP；里兹：Dsred）斑马鱼幼虫，2 dpf。90岁之后 min后，将幼虫固定，用抗GFP和抗RFP抗体进行双重免疫标记，然后在激光照射下通过3D高分辨率光学显微镜获取图像。(一——d日)代表性图像显示了中性粒细胞（黄色）和巨噬细胞（绿色）在(一)空白或(b条)PBS注射对照鱼，以及注射(c（c）)完整或(d日)MMP-9减少的CXCL8。比例尺：200μm。(e（电子）)显示平均值的条形图 ± 斑马鱼经过上述各种处理后后脑中性粒细胞的标准偏差数。星号（***）表示在比较第页 < 0.001和“n.s.”表示数据没有显著差异，采用LSD事后检验的单向方差分析。(（f）)4 dpf Tg幼虫的细胞悬浮液(冠1a：EGFP；里兹：Dsred）线已准备好。安在体外进行细胞迁移实验，定量中性粒细胞（黄色）和巨噬细胞（绿色）的数量。显示平均值的条形图 ± 迁移至完整或MMP-9溶解CXCL8的中性粒细胞和巨噬细胞的标准偏差数。星号（**）表示完整的和经过消化的CXCL8数据，这些数据在第页 < 0.01，“n.s.”表示数据无显著差异，双尾t检验。
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    1. Raya A等。斑马鱼心脏再生之前Notch信号通路的激活。美国国家科学院院刊，2003年；100（补充1）：11889–11895。doi:10.1073/pnas.1834204100。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Kim J等。再生斑马鱼心脏的心外膜功能和血管形成需要PDGF信号。程序。国家。阿卡德。科学。美国2010年；107:17206–17210. doi:10.1073/pnas.0915016107。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Chablais F，Veit J，Rainer G，Jaźwinéska A.低温损伤诱导的心肌梗死后斑马鱼心脏再生。BMC开发生物。2011;11:21. doi:10.1186/1471-213X-11-21。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. González Rosa JM、Martín V、Peralta M、Torres M、Mercader n。斑马鱼冷冻损伤后心脏再生过程中广泛的疤痕形成和消退。发展。2011;138:1663–1674. doi:10.1242/dev.060897。-内政部-公共医学

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