【Nature】走出心衰迷雾——带上这份左心室单细胞基因“地图”

心力衰竭（heart failure）不是一个独立的疾病，一般常见于心脏疾病发展的终末阶段。心脏的收缩功能或舒张功能发生障碍时，会引发心衰——静脉回心血量不能被充分排出心脏，致使静脉系统血液淤积、动脉系统血液灌注不足，引起心脏循环障碍症候群，集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。目前，治疗心衰的药物有限，许多心衰患者最终因心力衰竭而失去生命。

扩张性心肌病（DCM）和肥厚型心肌病（HCM）是引发心衰的两大原因，两者都损害了心脏的泵送功能。近日，来自麻省理工学院布罗德研究所（Broad Institute of MIT）等机构的研究者们针对上述两种心肌病患者样本及健康心脏样本，绘制了心脏细胞基因详细图谱，用以分析其基因表达谱和转录谱的异同，为识别心衰相关生物标志物、区分心衰类型、预测临床疗效提供了重要参考。

此研究论文于6月22日发表于《自然》（Nature），来自宾夕法尼亚大学、拜耳精准心脏病学研究室（Precision Cardiology Lab, PLC）的研究者也参与了该研究。

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04817-8

研究简述及发现

根据此研究论文摘要所述，之前已有相关研究强调了衰竭心脏中转录组和蛋白质表达的变化，但这些研究可能忽略了非普遍（less prevalent）细胞类型中的分子变化。

在此项研究中，研究的心脏样本分别来自：11例扩张型心肌病（DCM）、15例肥厚型心肌病（HCM）、16例非衰竭心脏的左心室样本，共计近60万个细胞核。研究对这些细胞核进行了单核RNA测序，试图以单细胞分辨率水平来衰竭心脏的广泛分子改变；同时也能捕获非普遍细胞的基因特征——这些基因特征信号在批量分析（bulk analysis）通常很可能被淹没。

通过对比上述三种心脏样本的细胞基因图谱，研究者发现：从组织水平及细胞类型水平来看，扩张型（DCM）或肥厚型（HCM）心肌病心脏的转录谱具有广泛的相似性。此发现或将帮助医生更好地识别：在不同的心衰类型中，有哪些是相似的，而哪些不是；在心衰的不同阶段，有哪些阶段具有相似性，而哪些阶段不具相似性。进而，对不同类型、不同阶段的心衰治疗进行微调优化。

此外，研究还发现，样本中某些心肌病心脏具有独特的活化成纤维细胞群体，而非衰竭样本中几乎不存在。此发现引起了研究者的兴趣，进而使用CRISPR筛查技术，探索究竟是哪些关键基因导致了成纤维细胞在病体心脏和健康心脏的差异化表达。

研究发现，有多个基因影响了心脏成纤维细胞从休眠状态过渡到活跃状态；而这种转变将使心脏细胞形成瘢痕组织（scar tissue），阻碍心脏泵送血液。该项研究的研究者之一，来自麻省布罗德研究所的Mark Chaffin教授表示，这些基因可能成为潜在的治疗靶点，用以治疗心脏慢性瘢痕组织（scar tissue）或纤维化（fibrosis）。（转化医学网360zhyx.com）

成纤维细胞——心脏中的一种缔结组织细胞。

上图显示：细胞核（灰色）、微管蛋白（红色）、肌动蛋白（绿色）

图片来源：Maria（Masha）Kost-Alimova 和 Michelle Melanson治疗学发展中心

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04817-8

https://medicalxpress.com/news/2022-06-single-cell-heart-failure-therapeutic.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。