EHJ:心脏里的“两面派”被降服?心梗治疗或找到新开关


试想一下,我们的心脏里住着一群“清道夫”,当心梗来袭,部分心肌因缺血而坏死,这群清道夫会第一时间冲进现场,清除坏死组织并为后续修复扫清障碍。听起来很伟大,但问题是,这群细胞有个致命缺陷—它们也是“两面派”。干完清理工作后,它们有时候会收手退场,让心脏慢慢休养;有时候却赖着不走,反而大肆煽风点火,把原本有限的修复过程搅成一场“内战”,最终导致心脏硬化、功能衰竭。

这群“清道夫”就是巨噬细胞,而我们终于找到了控制它们“变脸”的开关。在德国,每年有超过30万人遭遇心梗。与可以再生的肝脏不同,成年人的心脏几乎没有自我修复能力。心肌坏死后会形成疤痕组织,心脏因此变得僵硬,泵血功能下降,最终可能发展为心力衰竭。面对这样的困境,科学家们一直在寻找办法,让心脏至少能调动起那点有限的修复潜力。

近日,一篇发表在国际杂志European Heart Journal上题为“Macrophage-specific circular RNA circHIPK2, inflammation, and fibrosis after myocardial infarction”的研究报告中,来自汉诺威医学院等机构的科学家们通过研究找到了一把关键的“钥匙”——一种名为circHIPK2的环形RNA分子,其恰恰是控制巨噬细胞“变好”还是“变坏”的核心开关。

要理解这个发现有多重要,我们得先认识一下巨噬细胞的“两副面孔”,在医学上,它们被分为M1型和M2型;M1型是“炎症派”,负责冲锋陷阵、清除垃圾,但也会释放炎症信号;M2型则是“修复派”,负责平息炎症、促进组织愈合。理想情况下,心梗发生后,M1先干活,然后功成身退,把舞台交给M2,但在很多患者体内,M1型巨噬细胞过于活跃,迟迟不肯退场从而导致炎症持续、疤痕增生,心脏最终走向衰竭。

那么,是什么让M1型赖着不走?答案正是circHIPK2。研究人员发现,心梗发生后,炎症性M1型巨噬细胞中的circHIPK2水平显著升高。这种环形RNA属于非编码RNA家族,与携带蛋白质合成蓝图的信使RNA不同,它们不直接生产蛋白质,而是像一个个“调控者”,在细胞内发号施令。环形RNA还有一个独特优势—极其稳定,且在物种进化过程中高度保守,这意味着它们在不同动物身上长得差不多,非常适合作为药物靶点。

富含巨噬细胞的circHIPK2是从衰竭心脏中鉴定出来并在活化的巨噬细胞中得到了验证

CircHIPK2的具体“罪行”是什么?它会与一种叫做G3BP1的蛋白质联手,促使巨噬细胞内形成所谓的“应激颗粒”。这些颗粒一旦形成,就会启动下游的炎症级联反应,让巨噬细胞释放大量促炎因子,直接加剧心肌纤维化——也就是让心脏组织长出过多结缔组织,变得又硬又僵。心脏一旦失去弹性,泵血功能就会大打折扣,心力衰竭随之而来。

那么,如果我们把这个“坏开关”关掉呢?研究人员设计了多个实验来验证这个想法,他们首先在体外细胞模型中用siRNA抑制circHIPK2的表达,观察巨噬细胞的变化;接着,他们利用腺相关病毒载体,在小鼠心梗模型中实现了巨噬细胞特异性circHIPK2基因沉默;结果显示,抑制circHIPK2后,炎症反应显著减轻,心肌疤痕化进程放缓,心脏功能明显改善。用心脏超声和正电子发射断层扫描等技术评估,这些小鼠的心脏“精气神”比对照组好得多。

但这些结果毕竟来自动物实验,能在人身上复现吗?为了回答这个问题,研究人员使出了一个“黑科技”—活体心肌切片培养平台。他们从心衰患者移植手术中获取了废弃的心脏组织,将其切成薄如蝉翼的活体切片,这些切片可以在营养液中持续跳动数天甚至数周,就像一个个微缩的“活心脏”,然后,他们将经过circHIPK2修饰的人类巨噬细胞(由诱导多能干细胞分化而来)注入这些切片中,观察会发生什么。

结果令人振奋:在人类心衰组织中,沉默circHIPK2同样减少了炎症损伤,促进了心脏愈合。这说明,这个靶点不仅在小鼠身上有效,在人类组织中也具备治疗潜力。当然,你可能会问,我们普通人能从这项研究里得到什么启发?目前来看,这项研究的意义在于为心梗和心衰治疗打开了一扇全新的大门。传统的药物大多直接作用于心肌细胞,而这次科学家把目光投向了免疫细胞——那些长期被忽视却暗中左右战局的“幕后玩家”。基于RNA的治疗策略,比如用小干扰RNA或反义寡核苷酸精准沉默circHIPK2,有望成为一种全新的免疫调节疗法,帮助心梗患者的心脏真正启动自我修复程序。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Mira Jung,Arne Schmidt,Marida Sansonetti, et al. Macrophage-specific circular RNA circHIPK2, inflammation, and fibrosis after myocardial infarction. European Heart Journal (2026), doi:10.1093/eurheartj/ehaf1116.


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