综述:心脏纤维化:从机制模型到治疗策略

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences 19.9

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  这篇综述系统阐述了心脏纤维化(Cardiac fibrosis)在心血管疾病中的核心地位,指出其受炎症、代谢应激和机械负荷等多因素驱动。作者整合了人诱导多能干细胞(iPSC)模型、工程化心脏组织等最新研究工具揭示的免疫-基质互作、代谢重编程等新机制,强调跨情境研究对开发精准抗纤维化疗法的重要性。文中特别关注FDA已批准药物再利用策略和临床试验进展,为转化医学提供新视角。

  

Highlights

心脏纤维化研究迎来范式革新。最新证据表明,除经典TGF-β通路外,免疫细胞与心肌间质的动态对话(immune-stroma crosstalk)、能量代谢切换(如糖酵解向氧化磷酸化转变)以及机械应力感知(mechanotransduction)共同构成纤维化的"三重驱动轴"。值得注意的是,人类诱导多能干细胞(iPSC)衍生的心肌成纤维细胞模型可模拟EP300/HIF1α等表观遗传调控因子的时空表达特征,而3D工程心脏组织则成功再现了YAP/TAZ核转位等机械生物学事件。

Abstract

跨物种研究揭示纤维化存在显著异质性:缺血性心肌病主要表现为COL1A1/COL3A1比例失衡,而糖尿病心肌病则特征性出现晚期糖基化终产物(AGEs)沉积。这种差异催生了"纤维化分子分型"概念,通过整合POSTNTHBS4等新型生物标志物,可实现患者分层。在治疗策略方面,靶向SGLT2抑制剂展现"跨界"抗纤维化效应,而针对趋化因子受体CCR2的单抗已进入II期临床试验。

模型革新

微流控芯片上的"心脏芯片"可动态监测基质刚度变化,其与单细胞RNA测序联用,首次捕捉到促纤维化亚群(PDGFRα+CD90+)的代谢脆弱性。基因编辑猪模型证实miR-29b替代疗法可逆转已形成的纤维化瘢痕,这突破了传统认为纤维化"不可逆"的认知边界。

转化挑战

现有动物模型仍难以模拟人类纤维化的时空异质性,这导致靶向LOXL2的小分子药物在临床试验中出现种属差异。解决方案之一是建立患者来源异种移植(PDX)模型,将人纤维化组织移植至免疫缺陷鼠心脏,保留原始微环境特征。

未来方向

基于人工智能的虚拟筛选发现抗疟疾药物氯喹可抑制TLR9-NFκB通路,这提示老药新用策略的潜力。而通过多组学整合建立的"纤维化预测指数",已能准确预判射血分数保留型心衰(HFpEF)患者的疾病进展轨迹。

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