據(jù)Chaffin M 2022年6月22日(Nature,2022 Jun 22.Doi:10.1038/s41586-022-04817-8.)報道,美國布羅德研究所和拜耳公司的研究人員構(gòu)建出心臟中多種細胞類型的詳細圖譜,這些細胞類型參與了心力衰竭的兩個主要原因:擴張型心肌?。―CM)和肥厚型心肌?。℉CM)都損害了心臟的泵血功能。
為了構(gòu)建心臟的細胞圖譜,研究人員使用了單核RNA 測序(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 心臟細胞表達的基因與非衰竭心臟不同,但DCM 與HCM 患者的基因表達譜相似。一些心肌病患者還有一套獨特的成纖維細胞,他們認為這可能有助于心力衰竭患者的組織瘢痕形成,并可能成為未來治療的靶標。
現(xiàn)在,幾乎所有形式的心力衰竭無論其病因如何都得到了類似的治療。目標是想知道在患者中,是否有細胞群體或基因的表達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胞的基因。
Ellinor PT 團隊使用單核RNA-seq,用計算方法按細胞類型分離轉(zhuǎn)錄特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)罕見的細胞類型的特征,這些細胞類型的信號可能在大量分析中被淹沒了。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胞,但有更多的成纖維細胞,這可能表明有瘢痕組織的存在。在這些成纖維細胞中,研究人員還發(fā)現(xiàn)只有衰竭的心臟有一個獨特的成纖維細胞群體。這些細胞的轉(zhuǎn)錄特征非常特別,心肌病心臟中有數(shù)千個這樣的細胞核,而非衰竭心臟中幾乎沒有。
利用CRISPR 篩選,該團隊研究了將這群成纖維細胞與正常心臟成纖維細胞區(qū)分開來的關(guān)鍵基因的功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),有幾個基因是心臟成纖維細胞從休眠狀態(tài)過渡到活躍狀態(tài)所必需的,在活躍狀態(tài)下,這些細胞形成的瘢痕組織會阻礙心臟泵血。這些基因可能是未來治療慢性瘢痕組織形成(即纖維化)的靶標。