心力衰竭的影响可能深入骨髓
心力衰竭通常被定义为心脏有效泵血能力下降。日本科学家领导的研究团队发现，心脏压力还可能改变骨髓环境，促使免疫系统发生长期炎症性变化。
发表于Nature Communications的研究考察了心力衰竭如何影响骨髓中两类细胞之间的关系。一类是帮助支持血细胞发育的间充质基质细胞，另一类是产生血细胞和免疫细胞的造血干细胞与祖细胞。
研究人员使用小鼠模型，并分析了人类骨髓数据。他们希望弄清心力衰竭如何在骨髓中形成持久的先天免疫记忆。这种记忆与产生促进炎症、可能恶化心脏功能的免疫细胞有关，但其具体过程此前尚不清楚。
识别保护性细胞群
研究重点关注一类由瘦素受体标记的骨髓间充质基质细胞，即Lepr阳性MSC。在正常情况下，其中一部分细胞会产生肝素结合表皮生长因子样生长因子，也称HBEGF。研究人员将这些产生HBEGF的细胞称为骨髓生态位的守护者，因为它们有助于维持平衡的血细胞生成。
骨髓生态位是造血干细胞和祖细胞接受信号、从而影响其行为和发育的局部细胞环境。这一发现很重要，因为它将注意力从免疫干细胞本身扩展到周围的支持细胞，提示来自心脏的压力可能通过这些支持细胞传递。
在小鼠模型中，心力衰竭减少了产生HBEGF的MSC。同时，该疾病促进MSC转化为脂肪细胞，即形成脂肪的细胞。HBEGF信号的丧失改变了造血干细胞和祖细胞的发育。
从心脏压力到炎症性免疫输出
研究提出的过程是一连串组织层面的反应：心脏压力改变骨髓生态位；具有保护作用的HBEGF产生型基质细胞减少；造血干细胞和祖细胞接收到不同信号；最终产生的免疫细胞转向促进炎症的类型。
这一框架有助于解释为什么心力衰竭的后果可能超越血液循环本身。免疫变化可能通过改变的骨髓环境持续存在，而不只是衰竭心脏对急性压力的反应。这也有助于理解研究人员描述的反馈回路：炎症可能加重心脏功能恶化，而心力衰竭又可能促进维持炎症的免疫变化。
团队结合了单细胞RNA测序、细胞移植、分子扰动以及人类骨髓数据分析。这些方法使科学家能够研究单个细胞群、检验细胞作用，并将结果与人类数据进行比较。报告并未确立针对心力衰竭患者的新疗法，但确定了一条值得进一步研究的生物通路。
为何这一结果重要
心力衰竭影响的不只是以其命名的器官。研究支持这样一种观点：该疾病可以重塑调节免疫细胞生成的远端组织。它还提出了比“炎症与心力衰竭有关”这一笼统观察更具体的候选机制。
HBEGF以及Lepr阳性基质细胞群在这一机制中尤其重要。如果未来研究确认这些信号在人类患者中的作用，以及是否能安全地保护或恢复它们，骨髓生态位可能成为限制有害炎症性编程的干预目标。目前这仍是研究方向，而非临床建议。
由于研究基础包括小鼠模型，其对人类治疗的意义仍需进一步研究。人类骨髓数据增强了问题的相关性，但并不意味着动物模型中的结果可以直接转化为疗法。研究人员还需确定相同的细胞变化在人类心力衰竭患者中出现得有多稳定、患者之间有何差异，以及改变这一通路是否能改善结局。
更广阔的心血管疾病视角
这项工作凸显了将心血管疾病视为全身性疾病进行研究的价值。心脏、免疫系统和骨髓通过能够持续超过急性压力期的信号彼此联系。理解这些联系，可能帮助研究人员区分只是伴随心力衰竭出现的机制和推动疾病进展的机制。
对患者而言，眼下的信息并不是骨髓检测应成为常规检查，而是研究人员正在细化炎症为何能在心力衰竭中持续活跃的生物学图景。新发现的保护性基质“守护”细胞减少，为下一阶段研究提供了一个明确假设。
本文根据Medical Xpress的报道编写。阅读原文。
Originally published on medicalxpress.com
