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大脑受伤,连累心脏!《细胞》提出中风后易发心脏病的应对新策略

Image▎药明康德内容团队编辑

缺血性卒中,也叫中风,是一种急性脑损伤,是导致成人死亡和长期残疾的重要因素。除了对大脑及其功能造成损害外,脑卒中还会身体其他器官造成影响,比如心脏,常导致患者出现心律失常、心肌梗死等并发症,即便是卒中之前没有心脏病的患者也可能发生卒中相关的心脏功能障碍。
针对脑损伤对心脏的影响,德国慕尼黑大学医院卒中与痴呆症研究所的Arthur Liesz教授展开了研究,希望找到预防卒中后继发性心脏病的有效方法。最近,研究团队在顶尖学术期刊《细胞》发表论文,揭示了缺血性卒中之所以会造成心脏功能障碍,一组免疫细胞的变化是关键的介导者,因而免疫靶向治疗可以作为潜在的预防方法。

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具体来说,研究人员通过单细胞测序发现,给实验小鼠造成缺血性急性脑损伤后,过了一段时间,即便其神经系统已经大部分恢复正常,其血液和多个器官中的先天免疫细胞(单核细胞、巨噬细胞)依然表现出明显的促炎表型,它们的基因表达特征发生了持久的变化,通过表观遗传重编程形成了先天免疫记忆。
引人注意的是,单核细胞/巨噬细胞群体的这种持久性的炎症变化在心脏中尤为明显。发生卒中后,血液中的单核细胞会被招募到心脏,在那里分化为驻留在心脏组织的巨噬细胞。实验结果证明,这会导致心脏纤维化,损害心脏的泵血功能。
基于观察到的这些现象,研究人员设想出了应对的策略:阻止先天免疫细胞通过表观遗传重编程形成记忆、阻断促炎性单核细胞跑进心脏。对于前者,可以通过抗体阻断IL-1β来实现,因为他们发现这种促炎细胞因子是中风后影响先天免疫记忆形成的关键推手;而对于后者,则可以利用双重趋化因子CCR2/5抑制剂,限制单核细胞的移动。

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▲靶向IL-1β和单核细胞移动,预防中风继发的心脏病理变化(图片来源:参考资料[1])
在论文中,这种策略已经在小鼠模型中得到了验证,可用于预防卒中后心功能不全。Liesz教授指出,这项关于心脑相互作用的新研究结果可以为脑卒中二级预防免疫疗法提供新的指导框架。
参考资料:
[1] Simats et al., Innate immune memory after brain injury drives inflammatory cardiac dysfunction, Cell (2024), https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.028 
[2] Brain-heart axis: strokes change epigenetics of immune system. Retrieved July 24, 2024 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1052245

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