心脏淋巴系统与心肌梗死后心肌修复的研究进展

Abstract

The lymphatic system of the heart plays an important role in the repair process after myocardial injury and may regulate normal tissue homeostasis and natural regeneration via maintaining fluid homeostasis and controlling the inflammatory response. The lymphatic system in the heart is activated after myocardial injury and is involved in the scarring process of the heart. Recent studies on the lymphatic system and myocardial repair of the heart have developed rapidly, and the mechanisms for lymphangiogenesis and lymphatic endothelial cell secretion have been elucidated by different animal models. A deep understanding of the structural, molecular, and functional characteristics of the lymphatic system of the heart can help develop therapies that target the lymphatic system in the heart. Summarizing the progress in studies on targets related to myocardial repair and the cardiac lymphatic system is helpful to provide potential new targets and strategies for myocardial repair therapy after myocardial infarction.

急性心肌梗死是世界范围内最常见的心血管疾病之一。哺乳动物心肌梗死后大量心肌细胞坏死，而心肌再生能力有限，胶原瘢痕形成导致心功能降低^[1]。促淋巴管生成治疗已被证明可用于促进小鼠心肌梗死后的心脏愈合^[2]。

心脏中的淋巴系统可调节体液稳态，并进行免疫系统检测和清除，有助于维持心脏功能，促进损伤后心肌愈合。淋巴管的结构允许可溶性抗原、蛋白质、免疫细胞等被动流向淋巴器官，在炎症、组织修复和转移过程中发挥积极作用^[3]。心脏淋巴系统的结构、分子和功能特征对研究心脏淋巴系统靶向的心肌损伤治疗具有重要意义。

有研究^{[1, 4]}分析心脏淋巴管的发育进程，以及其在再生模型(如斑马鱼)和非再生动物模型(如成年小鼠)中心肌损伤后纤维化修复中的作用。斑马鱼心脏再生需要淋巴管，缺乏淋巴管的突变体再生能力严重受损^[5]。小鼠淋巴管促进心脏生长、修复和保护，淋巴内皮细胞分泌信号控制心肌细胞的增殖和存活^{[2, 6-7]}。上述研究为研发心血管疾病治疗新靶标提供了重要证据。

1. 心脏淋巴系统概述

淋巴系统是人体内重要的防御免疫系统，遍布全身，参与免疫并维持组织稳态。心脏淋巴系统多位于心外膜、心肌和心内膜区域，其由淋巴收集管和毛细淋巴管组成。毛细淋巴管和位于心外膜冠状动脉分支下的淋巴收集管包含许多瓣膜，可确保心内膜到心外膜的单向淋巴流动(图1)。毛细淋巴管由一层内皮细胞组成，形成相对密集的淋巴网络。人类的心脏淋巴收集管没有平滑肌细胞和连续的基底膜，可快速地适应功能负荷的改变，减少心肌水肿的发生。人类心脏淋巴系统发育从胚胎第8周左右开始，淋巴芽从纵膈淋巴管发芽到心脏底部，一丛起源于胸导管上游，在主动脉弓的前面和左侧传递，沿着右冠状动脉生长；另一丛是气管前淋巴丛的衍生物，沿着左冠状动脉延伸，最终构成心脏的传出淋巴导管^[8]。淋巴管内皮细胞通过可渗透的细胞连接从间质收集免疫细胞、液体、大分子和病原体，形成淋巴液排出(图1)。生理状态下，心脏淋巴系统动态调节间质液引流到纵膈淋巴结，以维持体内组织液平衡并预防水肿。心肌梗死后心脏淋巴管功能失调，导致慢性心肌水肿的发展，加重心脏纤维化的发生。

图1.

心脏淋巴系统结构及功能

Figure 1 Structure and function of the cardiac lymphatic system

Illustration of the human heart, depicting cardiac lymphatics (green) and major coronary vessels (arteries in red and veins in blue) with cross-sections depicting the distribution of lymphatic capillaries and collecting vessels in the heart layer. This layered structure supports the unidirectional flow of lymph from the endocardium to the epicardium. Lymphangioendothelial cells collect immune cells, fluids, macromolecules, and pathogens from the stroma through permeable cellular connections to form lymphatic discharge.

2. 心肌损伤后淋巴系统的反应与修复

淋巴管通过抑制心肌坏死后的肿胀和间质水肿的形成来减轻炎症疾病和心脏纤维化^[9]。心肌损伤后淋巴管闭塞和丢失，淋巴回流受阻，心肌间隙内组织液积聚。心肌愈合过程中淋巴管密度显著增加，可能通过排出过量体液、运输免疫细胞来改善心功能。淋巴管的密度增加与心功能改善明确相关，增强心肌损伤后的淋巴管生成反应可增加免疫细胞运输^[3]。当免疫细胞运输和淋巴结清除受阻时，存活心肌受损，疤痕形成增强，心输出量显著下降^[1]。在心肌损伤早期，新生血管有助于将炎症细胞募集至伤口中，并恢复受损区域的氧气和营养供应，之后新生淋巴管清除多余的体液和细胞碎片，从而形成组织重塑，最终实现血管愈合^[10]。研究^[11]通过量化损伤组织内淋巴管的分布，表明坏死组织和疤痕的存在可促进心脏损伤后更多淋巴管的形成。损伤后，巨噬细胞迁移至伤口部位，并与大量中性粒细胞连接，免疫细胞可被伤口处或附近的心脏淋巴管吸收，通过主动脉上的淋巴管从心脏运走。尽管心肌损伤后淋巴管生长和扩张可以改善心肌损伤修复，但哺乳动物的心脏并不能再生功能组织，仍然会留下疤痕。在心脏重塑疤痕组织替换坏死心肌过程中，心脏淋巴管在梗死区域生长和扩张(图2)，同时心脏巨噬细胞被发现在血管生成、淋巴管生成和细胞外基质重塑中具有潜在功能^[12]。当心脏淋巴管反应不足以清除免疫细胞时，慢性炎症和疤痕形成增加^[1]。

图2.

心肌梗死与心肌修复后心脏淋巴的变化

Figure 2 Changes in cardiac lymph after myocardial infarction and myocardial repair

Schematic diagram of the repair process after myocardial infarction in adults, the epicardium contains many large lymphatic vessels (green) and coronary arteries (red). After damage to the myocardium, during the process of cardiac remodeling of scar tissue to replace necrotic myocardium, the lymphatic vessels of the heart grow and expand along the coronary arteries in the infarct area.

3. 心脏淋巴系统相关的心肌修复机制

心脏损伤后修复大致可以分为即时损伤反应、血运重建、神经支配和纤维化疤痕4个过程(图3)。成年斑马鱼和新生小鼠具有心肌损伤后心脏组织再生的能力，研究斑马鱼和小鼠模型有助于全面了解心肌修复的机制。心脏缺血性损伤后内皮损伤可以激活凝血级联反应，导致啮齿动物和斑马鱼心肌中丝氨酸蛋白酶的积聚和纤维蛋白沉积的产生。急性心肌缺血的发作诱导心肌不同细胞(心肌细胞、内皮细胞、成纤维细胞等)的细胞损伤和死亡，其通过补体级联激活、活性氧产生和损伤相关分子模式这几个过程的协同作用启动急性促炎反应^[13]。中性粒细胞是炎症反应的先行者。除此之外，多种免疫细胞(如树突状细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞等)通过多种机制调节心肌梗死后伤口愈合反应^[14]。组织损伤部位新生血管形成和血管再通是心脏缺血性损伤的关键反应，研究^[15-16]发现血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A，VEGFA)对斑马鱼冷冻模型和心肌梗死小鼠模型冠状动脉血液运输重建至关重要。研究^[17]表明药理学或机械阻断抑制胆碱能神经功能，会损害心脏损伤后的心脏再生，提示神经元网络重建对心肌修复起关键作用。梗死后心肌坏死刺激成纤维细胞动态表型发生改变并调控修复反应，最终形成胶原瘢痕^[18]。而心肌缺血性损伤后淋巴管密度增加与心肌功能改善之间有着明显关联，目前针对心脏淋巴管促进心脏损伤后心脏修复的机制研究主要集中于新生淋巴管生成和淋巴管内皮细胞分泌2个方面的机制。

图3.

心脏损伤后心肌修复过程

Figure 3 Process of myocardial repair after heart injury

Myocardial repair process mainly includes 4 processes: Immediate injury response, revascularization, innervation reconstruction and fibrotic scar formation. Among them, the immediate injury response includes the thrombin linkage reaction and the inflammatory response, innervation reconstruction is mainly the restoration of cholinergic nerve function, and inflammatory response can regulate the repair process by changing the dynamic phenotype of fibroblasts.

3.1. 新生淋巴管的生成机制

心脏损伤可诱发淋巴管生成反应，而无淋巴管的斑马鱼突变体表现出严重受损的再生能力^[5]。多种信号通路及分子可通过影响淋巴管生成从而影响心脏损伤后的心肌修复过程。心脏损伤后，淋巴管具有维持液体稳态和控制炎症反应的功能，并通过纤维化修复(如人类、小鼠在内的哺乳动物)或再生反应(如斑马鱼)改善心肌修复。尽管小鼠的心肌修复过程与人类相似，但其心脏淋巴发育与人类存在巨大差异^[9]，而斑马鱼的淋巴发育与人类相似^[11]。深入研究斑马鱼和小鼠动物模型有助于从不同角度探讨新生淋巴管的生成在心肌修复中的机制。

3.1.1. 斑马鱼淋巴管生成与心肌修复

Shin等^[19]首次为斑马鱼淋巴系统存在功能性瓣膜提供形态学和遗传学证据，而斑马鱼模型能够应用延时分析实现活胚胎的连续观察，使得斑马鱼成为研究淋巴发育极具影响力的模型。各物种心脏淋巴发育不同，小鼠心脏淋巴管跟随心脏静脉生长，而人类胚胎心脏淋巴管跟随左右冠状动脉生长^[9]。斑马鱼在受精2个月后，冠状动脉为淋巴管的伸长和扩张提供了支架^[11]，与人类淋巴发育有极大的相似性。

与哺乳动物相比，斑马鱼损伤后的心脏组织具有完全再生能力。斑马鱼冷冻损伤模型能使心室壁20%范围内的大量细胞死亡，类似于在哺乳动物心肌梗死中损伤的细胞。在斑马鱼心脏冷冻损伤模型中，心脏损伤后诱发显著的淋巴管新生反应。大量淋巴管迁移至伤口区域伸长、扩张，同时巨噬细胞和嗜中性粒细胞在损伤后的第1周内迁移至损伤部位^[11]。心脏损伤后，心脏淋巴管具有摄取细胞碎片、大分子、病原体和液体的功能。若摄取功能不全可导致炎症和水肿，诱导心脏纤维化的发生。而心脏损伤后淋巴脉管系统通过淋巴毛细管的扩张来代偿性应对心脏损伤后细胞碎片、病原体、间质液的大量增加。Gancz等^[5]发现没有淋巴管的突变体再生能力严重受损，证明了斑马鱼心脏再生需要淋巴管。故心脏再生过程中新生淋巴管发生对于维持液体稳态和控制炎症反应，继而维持正常组织稳态和自然再生有着潜在影响。

与斑马鱼淋巴管发育相似，斑马鱼心脏受损后淋巴管需沿着成年斑马鱼的冠状动脉发育生长。斑马鱼心室淋巴管在靠近冠状动脉血管附近发芽，并在接下来的几个月内继续生长分支，且利用盐酸苯肼诱导心肌细胞肥厚和增强血管形成后，可检测到显著增长的淋巴管^[5]。研究^[20]表明趋化因子受体(CXC chemokine receptor，CXCR)4a和CXCR4b在淋巴内皮中表达，而趋化因子配体(CXC motif chemokine ligand，CXCL)12a和CXCL12b在淋巴管生成部位的相邻组织中表达，CXCR4-CXCL12信号转导有助于协调淋巴网络沿预先存在的血管系统形成。在缺乏冠状动脉CXCR4a突变斑马鱼中，心脏冠状动脉丛发育未成熟，心脏淋巴管不会向下延伸至心室，且心脏淋巴管扩张与冠状动脉树范围相关，这些突变体在心室损伤后无法再生^[11]。上述结果均支持冠状动脉脉管系统在淋巴管生长中的作用。

淋巴管的生成有赖于血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)^[21]，血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor C，VEGFC)-VEGFR3信号通路可调节斑马鱼的淋巴管发育过程^[22]。有研究^[23]表明：缺乏功能性VEGFC和血管内皮生长因子D(vascular endothelial growth factor D，VEGFD)信号转导的斑马鱼在冷冻损伤后的再生反应严重受损，VFGFC和VEGFD功能损害会阻止淋巴管的形成，但并没有明显影响斑马鱼冠状动脉脉管的发育。研究^[4]表明：斑马鱼心脏损伤后，冠状动脉内皮细胞上调VEGFC，通过VEGFC-弹性蛋白微原纤维间界蛋白2a(elastin microfibril interface located protein 2a，EMILIN2a)-CXCL8a信号转导上调心外膜EMILIN2a和CXCL8a的表达而促进心脏再生。

3.1.2. 小鼠淋巴管生成与心肌修复

在小鼠淋巴管系统发育过程中，心脏淋巴管内皮细胞在腹侧近端流出道附近的心外区域和心脏背侧的静脉窦出现，并沿心脏两侧的基间轴逐渐延伸^[3]。非静脉来源的心脏淋巴管也能促进小鼠淋巴管系统发育^[24-25]。

小鼠心脏淋巴管系统发育依赖于VEGFC和VEGFD信号，同时也与小鼠的遗传背景相关。小鼠的淋巴管网络形成依赖于VEGFC/VEGFR3信号。缺乏VEGFC的小鼠无法发育淋巴管系统。VEGFC主要表达于心外膜和流出道，并调控冠状动脉血管的发育^[26]。VEGFC可能促进淋巴管生成和改善淋巴功能，进而改善小鼠心肌梗死模型的心脏水肿，并提供炎症细胞外流的途径，从而促进心脏损伤愈合。同时VEGFC刺激淋巴管生成也可促进清除受损心脏中的免疫细胞，这一过程依赖于淋巴管内皮细胞透明质酸受体1(lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor 1，LYVE1)。研究^[1]通过使角蛋白14(Keratin 14，K14)启动子表达阻断VEGFR3信号转导的转基因小鼠，发现阻断VEGFC-3信号不影响正常心功能，但是在心肌梗死后，转基因小鼠心肌内出血死亡率显著升高，对淋巴管信号的反应能力降低，梗死区的结构发生改变，可能是由VEGFC-3下调而引起心脏淋巴管出现缺陷和渗漏。VEGFD是VEGFR3的另一个配体，虽不是小鼠淋巴管系统发育所必需，但某些情况下可弥补VEGFC的损失，也在小鼠出生后肺和皮肤组织淋巴系统网成熟期间发挥作用^[27]。VEGFC/D控制生成的淋巴管在某些情况下(如在对损伤的炎症反应增强时)促进心肌修复。VEGFD与转录因子性别决定区Y框18(sex determining region Y box 18，SOX18)的相互作用也已被证明，其在小鼠胚胎发育期间可控制动脉口径和血管生成重塑^[28]。VEGFA可通过VEGFR2信号转导驱动血管生成，也可调节炎症后的淋巴管生成^[29]。

其他信号通路和因子通过调节淋巴管生成也可改善心肌梗死后心脏功能^[30-32]。肾上腺髓质素(adrenomedullin，ADM)是一种已知的心脏保护肽，其对小鼠心血管和淋巴管的正常发育至关重要。编码ADM蛋白的基因在小鼠体内过度表达可导致心肌梗死后淋巴管数量增加。ADM调节淋巴管内皮细胞中的缝隙连接蛋白，并在心肌损伤时过度表达可增加缝隙连接偶联，改善心功能，减少损伤后的心肌水肿^[30]。爱帕琳肽(Apelin)是一种生物活性肽，在血管生成和心脏收缩中发挥核心作用。在小鼠中Apelin功能失活导致心肌梗死后有关促炎状态的异常扩张和淋巴管渗漏，而在缺血心脏中过表达Apelin可恢复功能性淋巴管生成，减少基质重塑和炎症的发生^[32]。增加淋巴管生成可以改善损伤后的心脏功能，但淋巴管生成增加是否也能改善淋巴引流功能尚不清楚，需进一步研究。

信号素3E(semaphrin 3E，Sema3E )及其受体丛状蛋白D1(Plexin D1)是Sema-Plexin系统的成员，最初被确定为轴突引导调节因子，但最近发现该信号轴涉及各种血管生成过程。研究^[33]发现心外膜和心包衍生的Sema3E 及其受体Plexin D1在冠状动脉干以及心脏淋巴管的发育中发挥作用，Sema3E 通过Plexin D1起作用，可以划定区域以排斥表达Plexin D1的淋巴内皮细胞，从而形成适当的冠状动脉和淋巴管，这可能通过调节肌动蛋白细胞骨架和局灶黏附来实现。从另一个方面来说，Sema3E 可抑制淋巴内皮细胞增殖和迁移，从而显示出有效的抗淋巴管生成活性。抑制Sema3E -Plexin D1信号转导可以显著改善心肌损伤后的心脏功能^[33]。这种心肌梗死后心脏中的有益作用可能来自淋巴管生成以及血管生成。

Notch信号转导作为一种进化保守的途径，在淋巴管生成调节中具有不同的功能。Notch1和Notch4信号转导可调节淋巴管生成并控制迁移和分支。研究^[34]表明Dll4/Notch4信号可抑制Adm信号转导以调节淋巴发育，且Notch1和Notch4差异地改变了VEGFA和VEGFC下游的信号转导。Notch4的激活阻断了VEGFA/蛋白激酶B(protein kinase B，AKT)和VEGFC/细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)激活，而Notch1通路仅适度抑制了VEGFC/ERK激活。但关于心肌损伤后Notch信号参与调节淋巴管生成以改善心脏功能的报道较少，需要进一步研究证实。

3.2. 淋巴管内皮细胞的分泌机制

淋巴管内皮细胞产生的信号分子可以控制心肌细胞的增殖和存活，调节心脏再生及修复，这可能与其促进心脏生长修复的过程有关。缺乏淋巴管内皮细胞的胚胎可能会出现心肌细胞增殖减少和凋亡增加的情况。在淋巴管内皮细胞条件培养基中，可通过改变这些信号通路影响心肌细胞增殖。心脏损伤后，心脏成纤维细胞通过动员淋巴管内皮细胞进入梗死区，可以改善心脏功能，且相关信号分子的治疗可以有效改善心肌梗死后的心脏功能。

小鼠的淋巴管内皮细胞产生的淋巴管分泌信号在心脏发育过程中控制心肌细胞的增殖和存活，并在心肌梗死后具有心脏保护功能。缺乏淋巴管内皮细胞的胚胎由于心肌细胞增殖减少和凋亡增加而形成发育不全的小心脏。在淋巴管内皮细胞条件培养基中培养原代小鼠心肌细胞可促进心肌细胞增殖和存活，淋巴管内皮细胞产生控制心肌细胞稳态的淋巴管分泌信号，其中络丝(Reelin)蛋白是这一过程中的重要介导者。Reelin是一种细胞外基质蛋白，因其在神经元发育和迁移过程中的作用而广为人知。Reelin主要在淋巴内皮细胞中表达，并调节收集淋巴管的成熟，一些心脏血管也表达低水平的Reelin^[35]。既往研究^[36]表明极低密度脂蛋白受体、载脂蛋白E2受体和整合素β1为Reelin受体。Reelin与这些受体结合后，通过细胞内残障蛋白(disabled-1，Dab1)的磷酸化和磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylin-ositol-3-kinase，PI3K)/AKT/糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β，GSK3β)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)信号级联的激活，刺激细胞内信号转导。通过研究缺乏淋巴管内皮细胞或产生Reelin蛋白的淋巴管内皮细胞的小鼠胚胎，发现淋巴管内皮细胞分泌具有可靠的心脏保护功能，并且在体内体外都可以通过Reelin蛋白的整合素β1信号通路发挥作用，促进心肌细胞增殖和存活^[35]。在心脏损伤后，Reelin调节收集淋巴管的成熟并保护心肌细胞免于凋亡，减少疤痕形成，从而改善心脏功能^[35]。

另外，有研究^[37]发现在淋巴管内皮细胞条件培养基培养中，用AKT抑制剂处理新生大鼠心肌细胞(neonatal rat cardiomyocyte，NRCM)，可使心肌肥大和增殖过程钝化。在具有CCAAT增强子结合蛋白β(CCAAT enhancer-binding protein β，C/EBPβ)过表达或CBP/具有富含E(谷氨酸)/D(天冬氨酸)尾端的p300蛋白相互作用反式激活物4(CBP/p300-interacting transactivators with E/D-rich-carboxyl terminal domain 4，CITED4)敲低的NRCM中，也观察到了类似的结果^[37]，提示淋巴管内皮细胞可能通过AKT活化和C/EBPβ-CITED4轴促进生理性心脏肥大和心肌细胞增殖。

心脏成纤维细胞在心脏损伤后也发挥关键作用。血管形成实验^[38]表明心脏成纤维细胞显著刺激淋巴网络的形成。在结扎左前降支心肌梗死小鼠模型注射表达血管细胞黏附分子的心脏成纤维细胞可有效动员淋巴管内皮细胞进入梗死区，显著提高小鼠左心室射血分数。

4. 心脏淋巴系统相关心肌梗死的治疗方法

目前，尚无治疗方法可以完全恢复心肌梗死造成的心脏损伤。当前治疗要点是早期血运重建以防止进一步的组织损伤，使用血管紧张素转化酶抑制剂和β受体阻滞剂等药物治疗挽救存活的心肌细胞。目前血运重建主要为药物溶栓、冠状动脉介入治疗、冠状动脉旁路移植手术和心脏移植等策略。新的治疗方法主要集中于细胞治疗并仍在开发。但有证据^[39]表明单靠细胞疗法是无效的，需要创造有助于心肌修复微环境的辅助疗法。促进淋巴管生成及淋巴的生长和重塑、调节淋巴功能已被证实有益于缓解和解决多种代谢和心血管疾病(如肥胖、动脉粥样硬化等)^[40]。选择性刺激心脏淋巴管生成以形成适宜心肌修复的微环境，可减少损伤后心肌水肿和纤维化的发生^[41]。

一项研究^[6]表明：早期炎症的先天性和适应性免疫反应可能对损伤心脏的最佳修复和潜在再生至关重要，淋巴反应调控可以帮助调节心肌中的炎症，促进心肌存活和恢复，改善心肌体液平衡，减轻心脏炎症、纤维化，促进新生淋巴管生成，从而治疗心肌损伤。这也为以重组VEGFC-C156及其亚型为靶点的研究提供了理论依据。研究者^[42]通过阻断内源性VEGFC以抑制淋巴管生成，从而发现心脏炎症和水肿增加，而VEGFC治疗可以显著减少炎症和水肿，改善心功能，提示调控内源性淋巴管发生反应在治疗心肌损伤中有潜在作用^[2,7]。研究^[33]发现：Sema3E -Plexin D1信号转导可以通过拮抗其他信号蛋白的配体或区域淋巴管生成因子(如VEGFC)来调节淋巴管生成反应，与对照小鼠(注射磷酸盐缓冲盐水)相比，Plexin D1注射治疗的小鼠受伤区域周围观察到更强的淋巴管生成反应，增加了毛细血管和淋巴管的数量，从而改善了心肌梗死后的心脏功能。但也有研究^[7]发现抑制VEGFC/VEGFD信号转导，可限制梗死淋巴管生成，也同时改善了小鼠和大鼠心肌梗死后的心脏功能，这可能是由于急性抑制T细胞浸润而减少梗死范围有关。

使用VEGFD进行腺病毒治疗的临床试验可诱导淋巴管生成和血管生成，从而改善心肌灌注和心脏液体平衡^[43]。一项评估心肌腺病毒载体介导的VEGFD基因治疗难治性心绞痛患者有效性和安全性的I/IIa期临床试验^[43]表明：治疗后心肌血流量显著改善，但由于侵入性基因治疗的个体差异影响，需要继续探索促进心脏淋巴反应的其他途径。

有关心脏淋巴管另一个潜在治疗靶点是心脏保护肽ADM。心外膜ADM在心血管和淋巴发育中发挥作用。急性心肌梗死后服用ADM可显著改善心血管状况。在心肌梗死后1~2周，ADM在小鼠体内的过度表达显著增加了心脏淋巴管密度和口径，同时改善了心脏功能并减少了心肌水肿^[30]。ADM可以调节心脏淋巴管内皮细胞中的缝隙连接蛋白，促进其偶联，并可能增加淋巴管的通透性^[30]。有研究^[44]发现VE钙黏蛋白可能通过典型的肾上腺髓质素介导的G蛋白耦联受体途径以及肾上腺髓质素中介导的VEGFR3反式激活在驱动心脏淋巴管生成中发挥关键作用。

但仅增加心脏淋巴密度可能不足以改善心功能，还需要伴随血管完整性的改善，以及免疫细胞淋巴清除的增强^[45]。淋巴内皮细胞鞘氨醇1-磷酸受体1(sphingosine-1-phosphate type 1 receptor，S1PR1)表达降低的小鼠在心肌梗死后心脏功能和病理性心脏重塑均恶化，这可能与鞘氨醇-1-磷酸的分泌增加心脏淋巴管密度和口径、淋巴内皮细胞S1PR1增强心肌梗死后巨噬细胞通过淋巴系统的清除有关^[46]。损伤心脏中的淋巴管通过紧密控制巨噬细胞的运输、调控心肌梗死后的免疫调节和心脏修复为解决过度炎症和改善心肌梗死后不良心脏重塑提供了一个潜在的新靶点。而Apelin长期过度表达可恢复新生毛细淋巴管的规则形态和组织形成，调节淋巴内皮细胞中鞘氨醇1-磷酸的分泌并维持细胞连接的完整性^[32]。Apelin及其受体是小鼠和斑马鱼淋巴管生成和血管生成的重要调节因子，也是维持淋巴管完整性所必需的，有望成为调节心肌梗死后淋巴管生成并改善心脏微环境的潜在靶点。

在针对淋巴内皮细胞分泌的机制上，研究^[35]发现在小鼠急性心肌梗死后，立即将含有Reelin贴片和对照补片手术缝合到约2个月大的受伤心脏上，每周(心肌梗死后1~6周)评估心脏功能，使用Reelin贴片的小鼠在心肌梗死后21 d射血分数显著改善，并与心脏功能的改善相一致。在心肌梗死后42 d，Reelin贴片小鼠梗死区域的纤维化瘢痕大小显著减小，说明Reelin可能成为改善心肌梗死后的心肌修复和功能的治疗靶点之一。

通过控制新生淋巴管生成和淋巴内皮细胞分泌进行靶向免疫调节对于治疗心肌损伤具有重要的临床价值，心脏淋巴管相关的治疗靶点及效果研究总结见表1。但目前大多数的研究还是局限于基因治疗，尽管基因治疗对心肌梗死后心肌修复的未来治疗有很大的希望，但经心肌内注射或冠状动脉内输注途径等有创操作仍存在风险^[47]。关于心脏淋巴管在疾病环境中的反应和功能等方面存在的问题还需要进一步研究并转化，提供有效的治疗策略，使靶向调控心脏淋巴管生成以改善体液平衡、调节免疫反应和下游纤维化成为促进心脏修复综合治疗的可行策略^[48]。

表1.

心脏淋巴管相关的治疗靶点及效果

Table 1 Therapeutic targets and effects on cardiac lymphatic vessels

治疗靶点	研究类型	实验方法	实验结果
VEGFC	小鼠动物实验	VEGFC释放水凝胶置于梗死心肌的表面[2]；腺病毒载体介导的VEGFC基因治疗[7]	增加内源性淋巴管生成反应，减少炎症及水肿从而改善心功能障碍[2, 7]
Sema3E	小鼠动物实验	重组人Plexin D1蛋白注射治疗[33]	抑制Sema3E信号转导，刺激淋巴管， 增加了毛细血管和淋巴管的数量，改善 心脏功能[33]
VEGFD	I/IIa期临床试验	靶向心肌内的腺病毒载体介导的VEGFD 基因治疗[43]	诱导淋巴管和血管生成，改善心肌血流量从而改善心肌灌注[43]
ADM	小鼠动物实验和人淋巴内皮细胞体外实验	ADM过表达小鼠模型和ADM处理人淋巴 内皮细胞体外实验[30]	协同淋巴功能，增加了心脏淋巴管密度、直径和通透性，抑制心脏水肿，改善心脏功能[30]
Apelin	小鼠动物实验和小鼠 淋巴内皮细胞体外实验	Apelin过表达慢病毒载体转导心肌和小鼠心脏淋巴内皮细胞[32]	调节淋巴管成熟，减少基质重塑及炎症，改善心脏微环境[32]
Reelin	小鼠动物实验	Reelin胶原蛋白贴片手术缝合于缺血心肌表面[35]	保护心肌细胞免于凋亡，减少疤痕形成，从而改善心脏功能[35]

VEGFC：血管内皮生长因子C；Sema3E ：信号素3E；Plexin D1：丛状蛋白D1；VEGFD：血管内皮生长因子D；ADM：肾上腺髓质素；Apelin：爱帕琳肽；Reelin：络丝蛋白。

5. 结 语

淋巴系统的功能既往常被简单描述为将免疫细胞从组织运输至淋巴结，从而产生免疫反应，近年来心脏淋巴系统被发现在心脏损伤恢复中起到重要的作用而备受关注。动物模型已经证实心脏损伤后新生淋巴管的生成有助于损伤的恢复。关于心脏淋巴管的分子特性和调控机制的研究逐渐增加，但仍有许多疑团还未得到解答。比如淋巴系统是如何改善伤口损伤环境，如何促进心肌修复的分子机制仍未完全清楚；淋巴管与免疫细胞的相互作用机制等相关问题还有待研究。研究^[49]提示阻断淋巴管生长的基因并不会损害心肌梗死后的心脏功能，表明心肌梗死后新生淋巴管发生虽可预防梗死水肿，但可能仅是与局部伤口愈合相关的病理事件；VEGFC/VEGFD/VEGFR3轴的基因阻断对心肌血管生成的影响仍值得商榷。因此，未来研究将需要确定心脏淋巴生长功能丧失是否会导致显著和持续的梗死性水肿，这是否对心肌梗死后的疤痕形成或强度存在长期影响。深入探讨刺激淋巴管生成与淋巴内皮细胞分泌的机制，有助于更好地靶向调控心脏淋巴管发生以缓解心肌水肿和炎症，预防心脏纤维化和功能障碍，为心肌梗死和慢性心力衰竭患者的防治提供新靶点、新策略。

基金资助

国家自然科学基金(81700309)。

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(81700309).

利益冲突声明

作者声称无任何利益冲突。

作者贡献

邓廷玉 文献收集，论文撰写与修改；石兆丰 文献收集，论文撰写；肖宜超 论文指导及修改。所有作者阅读并同意最终的文本。

原文网址

http://xbyxb.csu.edu.cn/xbwk/fileup/PDF/202306920.pdf