研究人员揭示了一种与心脏炎症相关的新机制，这可能为预防心脏病发作导致心力衰竭开辟了新途径。缺血性心脏病是全球主要的死亡原因。它始于“心脏病发作”，也称为心肌梗死（MI），由于血供不足导致心脏一部分受损。这会引发强烈的炎症，改变心脏的结构，最终导致心力衰竭。
抗炎药物意外地未能有效预防心力衰竭，因此在心肌梗死后的治疗中并不常见。然而，很可能最有效的分子和细胞炎症靶点尚未被发现。
在2024年8月28日发表在《自然》上的一篇文章中，加州大学圣迭戈分校的研究团队，在生物工程和医学的副教授以及Sulpizio心血管中心的心脏病专家Kevin King博士的带领下，揭示了一种新的心脏炎症机制的发现。这可能为新的治疗方法铺平了道路，以阻止心脏病发作进展为心力衰竭。
传统上，心肌梗死后的炎症归因于侵入心脏受损区域的免疫细胞，如中性粒细胞和巨噬细胞，它们对死细胞的残骸作出反应。然而，研究团队惊讶地发现，炎症的“I型干扰素（IFN）反应”不是在集结免疫细胞的受损心脏组织中引发的，而是在受伤区域周围的边缘区。
边缘区是受伤心脏中一个引人入胜但不太了解的区域，存活的心肌细胞努力在与逐渐死亡的邻居断开联系后进行稳定甚至复制。不幸的是，研究边缘区很复杂，因为它不能轻易与其余的心脏分开。然而，研究人员通过使用最近的单细胞RNA测序和空间转录组学等技术克服了这个挑战，使他们能够根据基因表达模式识别边缘区细胞。
为了发现哪种细胞类型在边缘区触发炎症，团队开发了一种条件性敲除小鼠的库，每种小鼠在特定细胞类型中无法启动IFN信号。令人惊讶的是，他们发现心肌细胞，即心脏肌肉细胞，是边缘区IFN信号的主要诱因。他们发现边缘区承受机械应力的心肌细胞常常经历其核膜的破裂，使核DNA逃逸并被细胞质DNA传感器检测到，从而启动IFN信号。这一机制导致心壁的削弱，使其容易发生扩张、变薄和破裂。这一发现解释了之前观察到的缺乏IFN反应的小鼠在心肌梗死后显示出更好的生存率的现象。
“在医院，我们每天都看到遭受心脏病发作和心力衰竭的患者。识别新的心肌梗死治疗靶点，以帮助预防心力衰竭至关重要，”研究的高级作者、UC圣迭戈分校生物工程系和心脏病学系的教职员工Kevin King博士表示。
许多问题仍然存在，但新的发现表明，在边缘区减少机械应力、抑制DNA感应和阻断I型IFN信号的策略可能为帮助患者在心脏病发作后避免心力衰竭提供新的宝贵方法。
这项研究部分获得了NIH DP2新创新者奖的资助。
