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程翔教授团队揭示单细胞分辨率下人类衰竭心脏中髓系细胞发生的变化

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Science China Press

程翔教授团队揭示单细胞分辨率下人类衰竭心脏中髓系细胞发生的变化

image: 图形摘要总结了研究的全部流程和主要发现 view more 

Credit: ©《中国科学》杂志社

心力衰竭是当前日趋严重的公共卫生问题,对患者及社会都造成了巨大的负担。近年研究表明,免疫细胞在心力衰竭病理进展中起着至关重要的作用。然而通过免疫干预的治疗策略的III期临床试验效果不尽如人意,这主要是由于当前的研究对心力衰竭进展过程中的免疫反应缺乏全面深入的了解。

近日,华中科技大学同济医学院附属协和医院程翔教授团队的研究发表在Science Bulletin,题为“Global characterization of myeloid cells in the human failing heart”。研究人员在此研究中利用单细胞RNA测序技术对接受心脏移植的心力衰竭患者(缺血性心肌病和扩张型心肌病)及健康供体的心脏髓系细胞进行了分析并通过生信分析来识别与心力衰竭相关的转录特征。除了生物信息学分析外,还进行了实验验证以进一步确保研究结果的可靠性。

在健康和衰竭心脏中,巨噬细胞是最为富集的免疫细胞,差异化表达与组织驻留、炎症和纤维化有关的基因。在健康人类心脏中,表达驻留性巨噬细胞相关基因的Mac-LYVE1占据主导地位,但其在衰竭心脏中比例减少。与之相反的是,在衰竭心脏中明显增加的Mac-IL1β高表达与促炎和抗原呈递功能相关的基因。

心力衰竭患者的心脏样本通常不易获得,这给直接评估心脏炎症带来了挑战。因此,能够反映心脏炎症的炎症生物标志物已成为可能的替代方案。在这项研究中,利用complement C1q、complement factor D、cystatin C、progranulin和 galectin-3的多因子检测显示了反映心力衰竭中心脏炎症的潜力。

趋化因子受体分析在揭示免疫细胞募集机制中发挥关键作用,而免疫细胞的募集机制对于免疫干预策略至关重要。此研究的一个关键发现是与健康心脏相比,衰竭心脏中的髓系细胞高表达趋化因子受体CXCR4。CXCL12/CXCR4轴可能介导衰竭心脏中免疫细胞的募集,这使其成为心力衰竭的潜在治疗靶点。

此外,药物预测分析显示在一些药物对心力衰竭相关的髓系细胞亚群展现出潜在的抑制作用,针对促炎细胞群的抑制剂显示出在阻止心力衰竭进展方面的潜在疗效。

 

研究详情请见原文:

Global characterization of myeloid cells in the human failing heart

https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.03.042

 


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