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重要发现:心血管科研团队发现一种导致心肌细胞损害的巨噬细胞新亚群

发布时间:2021-07-05  点击:[]

   

慢性心力衰竭是所有心脏疾病发展到终末阶段的一系列临床综合征,具有发病率高、预后差和死亡率高的特点,是一个影响全球的公共卫生问题。近年来,越来越多研究指出心脏免疫环境是慢性心力衰竭进展的核心因素之一。心脏中最丰富的免疫细胞——心脏巨噬细胞,通过吞噬和分泌细胞因子等功能,广泛参与慢性心衰的发生发展环节,包括心脏损伤或修复,是维持心脏免疫环境的主导细胞群。然而巨噬细胞不是功能一致的一群细胞,具有丰富的异质性。较经典的根据巨噬细胞活化后的不同表型分为炎症M1表型和修复表型M2型。随着研究的不断深入,越来越多的巨噬细胞亚群被发现,比如说肿瘤相关的TCR+巨噬细胞、红细胞生成相关的CD169+巨噬细胞

。但对心脏巨噬细胞异质性知之甚少,目前主流根据CCR2表达区分骨髓来源和心脏固有的巨噬细胞,更多功能性的心脏巨噬细胞有待发掘。

近日,国际心血管领域权威期刊、欧洲心脏病协会基础研究顶刊《Cardiovascular Research》(中科院医学类1区,影响因子10.78刊登我院心血管科研团队冼绍祥教授、杨忠奇教授、鲁路副教授王陵军教授,研究生倪世豪(第一作者)最新研究成果Single-cell transcriptomic analyses of cardiac immune cells reveal that Rel-driven CD72-positive macrophages induce cardiomyocyte》。

该研究通过主动脉缩窄术建立慢性心力衰竭小鼠模型,利用流式细胞术、单细胞测序技术和生信分析技术探索心衰小鼠心脏巨噬细胞的转录景观和异质性,发现一群潜在的、与慢性心力衰竭相关的炎症巨噬细胞亚群——CD72高表达巨噬细胞新亚群CD72hi-CMφs)。然后进一步通过实验探究了该新亚群来源、表型和功能。为了验证心脏巨噬细胞与M1/M2表型的相关性,该研究基于单细胞测序数据,构建一种监督打分函数,首次从单细胞角度证明心脏巨噬细胞不适用于经典的M1/M2极化分类;为了确定该亚群的起源,该研究首先通过生信分析,发现该亚群标记物CD72与骨髓来源标记物CCR2程高度相关性,然后通过实验验证该新亚群来源于骨髓c-Rel驱动的单核细胞(c-Rel Mo)。在细胞层面,该研究通过建立共培养体系,发现新亚群对心肌细胞具有损伤作用。在动物层面此研究通过免疫移植手段证明c-Rel Mo/CD72hi-CMφs呈强烈致炎表型,可诱导心肌死亡,并在心梗模型,动脉粥样硬化模型检测到CD72hi-CMφs新亚群,提示该巨噬细胞亚群在多种心血管疾病中扮演损伤角色。此外,为了确定CD72hi-CMφs新亚群的临床意义,此研究基于心衰患者心脏标本进行研究并同样发现这一新亚群,且其对心肌细胞具有损害作用

该研究在方法学上创立了多个成熟的单细胞预测模型和验算策略,其结果表明健康和受损心脏中存在丰富的巨噬细胞亚群,不局限于传统M1/M2表型,为丰富心脏巨噬细胞的异质性做了新的探索CD72hi-CMφs新亚群有望成为慢性心力衰竭潜在的治疗靶点。




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