《自然》最新研究:如何修复受损的心脏?揭示关键的新见解!

健康   2024-11-13 17:32   北京  
皮肤上的瘢痕可能只是美观问题,但当瘢痕组织形成于心脏,则可能带来致命后果。无论是心脏病发作还是病毒感染,心脏损伤后,修复过程中形成的瘢痕组织可能严重影响心脏的收缩功能,增加心力衰竭的风险。如何阻止瘢痕组织的形成,成为心脏医学领域的重要课题。

成纤维细胞的双面角色

成纤维细胞在伤口修复中起到关键作用,但并非所有成纤维细胞都是有益的。科学家们发现,成纤维细胞可以分为“好”与“坏”两类: 
- “好”成纤维细胞:负责维护心脏结构的完整性,促进血液流动。
- “坏”成纤维细胞:引发炎症,促进瘢痕组织的生成。

近期一项研究通过对健康和患有心脏疾病的心脏组织样本进行单细胞测序,发现参与瘢痕形成的“坏”成纤维细胞在基因表达和行为模式上与健康成纤维细胞显著不同[1] 


靶向IL-1β:阻断瘢痕组织的新路径

研究揭示,瘢痕形成的成纤维细胞需要依赖干扰素-1β(IL-1β)信号来发挥作用。针对这一发现,研究人员在心衰小鼠模型中试验了IL-1β单克隆抗体治疗。结果表明,这种抗体能够有效减少心脏纤维化程度,显著改善心脏泵血功能。

这一结果提示,IL-1β不仅是炎症反应中的关键因子,还在瘢痕组织形成中发挥了重要作用。阻断IL-1β信号通路可能成为减少心脏损伤后纤维化的新方法。

▲研究对心脏成纤维细胞进行了分类,促进疤痕组织的类型有着特殊的特征

现有药物与未来潜力

目前,美国FDA已批准两种IL-1β单克隆抗体用于炎症性疾病的治疗,例如幼年特发性关节炎和复发性心包炎。研究人员正在进一步探索其中一种抗体canakinumab在动脉粥样硬化治疗中的潜力。早期数据表明,这种药物不仅可以减少动脉斑块堆积,还能降低心衰风险。

更重要的是,这些研究表明,靶向IL-1β有可能为心脏损伤后纤维化患者提供新的治疗思路。在未来,通过调控成纤维细胞的异常反应,可以进一步改善心脏功能,减少瘢痕组织的形成。

基因表达的发现:从应激到纤维化

另一项研究则揭示了成纤维细胞中基因表达的应激反应如何推动纤维化进程。IL-1β过高会激活关键转录因子MEOX1,引发成纤维细胞异常活动,加剧心脏组织的纤维化。而通过抗体中和IL-1β,不仅可以降低纤维化风险,还能改善心脏功能[2] 

结语:心脏瘢痕治疗的新希望

心脏瘢痕组织的形成是心血管疾病中的一个重要难题。通过靶向IL-1β信号通路,科学家为减少心脏纤维化提供了一种全新的方法。这一突破性研究为未来心脏医学的创新疗法铺平了道路,同时也为心衰患者带来了新的希望。


参考资料:
[1] Alexanian, M., Padmanabhan, A., Nishino, T. et al. Chromatin remodelling drives immune cell–fibroblast communication in heart failure. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08085-6
[2] Amrute, J.M., Luo, X., Penna, V. et al. Targeting immune–fibroblast cell communication in heart failure. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08008-5



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