據(jù)Chaffin M 2022年6月22日(Nature,2022 Jun 22.Doi:10.1038/s41586-022-04817-8.)報(bào)道,美國(guó)布羅德研究所和拜耳公司的研究人員構(gòu)建出心臟中多種細(xì)胞類型的詳細(xì)圖譜,這些細(xì)胞類型參與了心力衰竭的兩個(gè)主要原因:擴(kuò)張型心肌?。―CM)和肥厚型心肌病(HCM)都損害了心臟的泵血功能。
為了構(gòu)建心臟的細(xì)胞圖譜,研究人員使用了單核RNA 測(cè)序(RNA-seq),研究了晚期心力衰竭患者的心臟組織,發(fā)現(xiàn)DCM 和HCM 心臟細(xì)胞表達(dá)的基因與非衰竭心臟不同,但DCM 與HCM 患者的基因表達(dá)譜相似。一些心肌病患者還有一套獨(dú)特的成纖維細(xì)胞,他們認(rèn)為這可能有助于心力衰竭患者的組織瘢痕形成,并可能成為未來(lái)治療的靶標(biāo)。
現(xiàn)在,幾乎所有形式的心力衰竭無(wú)論其病因如何都得到了類似的治療。目標(biāo)是想知道在患者中,是否有細(xì)胞群體或基因的表達(dá)在健康和疾病之間有所不同? 結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一些疾病患者中有高度活躍的心臟成纖維細(xì)胞的基因。
Ellinor PT 團(tuán)隊(duì)使用單核RNA-seq,用計(jì)算方法按細(xì)胞類型分離轉(zhuǎn)錄特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)罕見(jiàn)的細(xì)胞類型的特征,這些細(xì)胞類型的信號(hào)可能在大量分析中被淹沒(méi)了。雖然DCM 和HCM 以不同的方式導(dǎo)致心力衰竭,且有差異,但這兩種疾病有相同的轉(zhuǎn)錄指紋。某些心臟細(xì)胞類型的豐度在心肌病患者和健康者之間存在差異。衰竭的心臟比非衰竭的心臟有更少的心肌細(xì)胞,但有更多的成纖維細(xì)胞,這可能表明有瘢痕組織的存在。在這些成纖維細(xì)胞中,研究人員還發(fā)現(xiàn)只有衰竭的心臟有一個(gè)獨(dú)特的成纖維細(xì)胞群體。這些細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄特征非常特別,心肌病心臟中有數(shù)千個(gè)這樣的細(xì)胞核,而非衰竭心臟中幾乎沒(méi)有。
利用CRISPR 篩選,該團(tuán)隊(duì)研究了將這群成纖維細(xì)胞與正常心臟成纖維細(xì)胞區(qū)分開(kāi)來(lái)的關(guān)鍵基因的功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),有幾個(gè)基因是心臟成纖維細(xì)胞從休眠狀態(tài)過(guò)渡到活躍狀態(tài)所必需的,在活躍狀態(tài)下,這些細(xì)胞形成的瘢痕組織會(huì)阻礙心臟泵血。這些基因可能是未來(lái)治療慢性瘢痕組織形成(即纖維化)的靶標(biāo)。