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本文聚焦心肌梗死(MI)后细胞间通讯,以巨噬细胞(Mφ)为研究核心。详细阐述了 Mφ 的起源、异质性、功能,及其在免疫炎症、细胞间通讯中的关键作用,还探讨了免疫代谢的调控作用及靶向 Mφ 的研究策略,为 MI 临床治疗提供新思路。
引言
急性心肌梗死(AMI)是全球心血管死亡的主要原因。尽管采用了再灌注治疗,但大量心肌细胞死亡、不良心室重构和心力衰竭(HF)仍是重大临床挑战。炎症是心肌梗死后心肌损伤和不良重构的关键因素,然而一些抗炎手段并未取得理想临床效果。巨噬细胞(Mφ)在心肌梗死损伤和修复过程中发挥重要作用,新技术的发展让我们认识到梗死心脏中细胞亚群的复杂性。因此,本文将探讨心肌梗死后 Mφ 亚群变化、细胞间通讯活动和免疫代谢调节作用等内容。
巨噬细胞的起源、异质性和功能
长期以来,人们认为心脏 Mφ 仅起源于骨髓或髓外造血部位。单核细胞迁移到心脏后,在 CD68、主要组织相容性复合体 II(MHC-II)和 F4/80 等基因调控下分化为 Mφ。但单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)揭示了心脏 Mφ 谱系表型和起源的多样性。
心肌梗死后的免疫炎症
免疫炎症参与 AMI 的发生、发展,并决定梗死后心脏瘢痕修复。过度和持续的炎症会干扰内源性修复程序,损害细胞外基质(ECM)沉积,导致心脏破裂、HF 甚至死亡。所以通常建议尽快控制炎症或加速修复过程。
以巨噬细胞为中心的细胞间通讯
心脏中存在密集的细胞间通讯网络,支持心脏发育和内环境稳定。心肌梗死后持续的细胞间通讯可响应损伤信号,协调炎症和修复过程。适度的炎症和纤维化修复对心肌梗死后心脏恢复至关重要。例如,早期激活 KDM3A 有助于心脏修复,但持续激活可能产生不良影响。
免疫代谢调节亚群变化和细胞间通讯
细胞代谢在先天免疫中具有重要调节作用。为了快速响应炎症期的能量需求,心脏 Mφ 的 AXL 和 TLR4 之间的交叉信号驱动代谢从氧化代谢转变为糖酵解。糖酵解满足了炎症期的能量需求,同时免疫代谢还参与调节 Mφ 亚群变化和细胞间通讯。
靶向巨噬细胞的研究策略
目前临床应用的一些抗炎或免疫抑制疗法(如秋水仙碱、托珠单抗、卡那单抗、甲氨蝶呤、依维莫司)临床试验结果并不理想。除了难以评估心肌梗死后损伤到修复的动态过程外,当前大多数临床应用是广泛靶向的,缺乏精准性。未来需要更精准地靶向巨噬细胞,探索更有效的治疗策略。