发现慢性心律失常的新型细胞机制
西班牙卡洛斯三世国家心血管研究中心(CNIC)
心房颤动(AF)是临床实践中最常见的慢性心脏心律失常,一旦变为持续性,治疗将极具挑战性,此后自发恢复正常心律的可能性极低。由西班牙卡洛斯三世国家心血管研究中心(CNIC)领导并发表在《循环研究》(Circulation Research)杂志上的一项多学科研究,为这一心律失常为何能长期持续提供了新的视角,强调了非收缩性心肌细胞的关键作用。
传统上,心房颤动一直被视为心肌细胞(心脏的收缩细胞)的纯电学障碍。然而,由CNIC心律失常机制与治疗高级发展组负责人David Filgueiras Rama博士协调的研究表明,心房内特定于患者的区域会发展出一种独特的细胞环境,促进心律失常的持续。Filgueiras Rama博士解释说:"这些区域,我们称之为驱动区域,显示出比周围组织更快的电活动,并作为真正的引擎,长期维持心房颤动。"
该研究发现了成纤维细胞和巨噬细胞在丰度、类型和功能方面的显著差异——这些细胞不直接参与收缩,但强烈影响组织行为。
第一作者、CNIC研究员、目前在马萨诸塞州总医院和哈佛医学院工作的Ana Simón Chica解释说:"这些非收缩性细胞创造了一个促进细胞稳态和长期生存的特殊微环境,这两者对于维持心房颤动都至关重要。"
研究团队观察到,这些区域的巨噬细胞并未显示先前被认为在AF中占主导地位的经典炎症特征。相反,该研究描述了更高比例的与保护功能、代谢支持和细胞生存相关的常驻心脏巨噬细胞。"这种细胞组成可能帮助心肌细胞承受持续性心房颤动所施加的密集电学和能量需求,"Filgueiras Rama博士补充道。
该研究将高度模拟人类心脏病理生理学的先进实验模型与持续性AF患者的心脏组织分析相结合,证实这些机制在临床条件下也发挥作用。此外,研究结果证明了这些区域的功能重要性,表明通过消融(一种用于消除功能障碍组织的干预措施)选择性消除这些区域,可以在实验模型中中断心律失常,并与患者有效长期节律控制相关联。
作者强调,这些发现揭示了使AF能够持续的区域性适应性和患者特异性机制。它们还挑战了广泛认为的心房重构(由AF触发的结构和功能变化)在心房中均匀发生的假设。这些发现共同为针对心肌细胞之外的细胞和分子成分的新治疗策略打开了大门。
总体而言,该研究强调了非收缩性细胞群落在维持AF中的作用,并表明有效的未来治疗将需要解决涉及的细胞机制。
这项研究是在与国家机构的合作下进行的,包括圣卡洛斯临床医院卫生研究所(IdISSC);国家农业和食品技术研究所(INIA-CSIC);心血管疾病网络生物医学研究中心(CIBERCV);吉梅内斯·迪亚斯基金会卫生研究所;以及心血管研究医院间基金会(FIC),同时与加拿大卡尔加里大学和德国弗莱堡大学的国际团队合作。
显微镜实验在CNIC高级成像单元(属于ICTS-ReDib分布式生物医学成像网络的一部分)进行,由MCIN/AEI/10.13039/501100011033和欧洲区域发展基金(ICTS-2018-04-CNIC-16)共同资助。
关于CNIC
CNIC是西班牙科学、创新和大学部的执行机构卡洛斯三世卫生研究所(ISCIII)的附属中心。在Valentín Fuster博士的领导下,CNIC致力于心血管研究,并将获得的知识转化为患者的实际益处。CNIC已被西班牙政府认可为塞韦罗·奥乔亚卓越中心(由MICIN/AEI/10.13039/501100011033资助的CEX2020-001041-S奖项)。该中心通过政府(通过ISCIII)和Pro-CNIC基金会之间的开创性公私合作伙伴关系获得资金,该基金会汇集了11家最重要的西班牙私营企业。
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