《Antioxidants》：Colchicine Protects Against Sickle Cell Related Cardiomyopathy: Evidence of the Novel Role of Inflammaging
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镰状细胞病（SCD）是一种全球分布的遗传性红细胞疾病，死亡率仍很高。越来越多的证据表明，镰状细胞相关心血管疾病导致成年SCD患者的早期死亡。在此，研究人员展示了人源化SCD小鼠发展出一种年龄依赖性心肌病，其特征为：（i）循环Th17淋巴细胞增加，Th17心脏浸
镰状细胞病（SCD）是一种全球分布的遗传性红细胞疾病，死亡率仍很高。越来越多的证据表明，镰状细胞相关心血管疾病导致成年SCD患者的早期死亡。在此，研究人员展示了人源化SCD小鼠发展出一种年龄依赖性心肌病，其特征为：（i）循环Th17淋巴细胞增加，Th17心脏浸润伴随血浆IL-17升高；（ii）胶原沉积以及血小板衍生生长因子-B（PDGF-B）和转化生长因子-β1（TGF-β1）经典通路的激活；（iii）心脏NF-κB过度激活，伴随NLRP3和炎症性血管病变标志物的上调。随后，研究人员使用了秋水仙碱（CLC），它是一种具有免疫调节作用的抗炎药物。在人源化SCD小鼠中，研究人员证明了低剂量CLC治疗对慢性炎症的保护作用，并保护了心肌性能。值得注意的是，研究人员发现CLC还能减轻镰状细胞相关的肺损伤，提示CLC在SCD小鼠中具有多器官效应。这些数据为进一步探索CLC作为治疗镰状细胞心肌病早期阶段的新型工具提供了理论依据。
**研究背景与问题**
镰状细胞病（SCD）是一种全球性遗传性红细胞疾病，死亡率高且治疗选择有限。炎症性血管病变和镰状细胞相关心血管疾病已被证实会降低患者生活质量并导致早期死亡。在人类和SCD小鼠模型中的研究表明，慢性轻度炎症或未消退的炎症与局部急性缺血/再灌注应激在心脏病理重塑和心脏纤维化中起关键作用。尽管已有研究探索了镰状细胞相关心肌病的发病机制，但对其自然病程仍有许多未知。特别是，Th17淋巴细胞和IL-17在心脏纤维化中的作用逐渐受到关注，而秋水仙碱（CLC）作为一种抗炎药物，已在多种心脏病模型中显示保护作用，但在SCD相关心肌病中的应用尚未明确。因此，本研究旨在探究SCD小鼠中心肌病的年龄依赖性进展机制，并评估CLC对心脏纤维化和炎症的干预效果。论文发表在《Antioxidants》。
**技术方法概括**
研究人员使用3月龄（年轻成年）和8月龄（老年成年）的人源化SCD小鼠（SS小鼠）及健康对照（AA小鼠），通过以下主要技术方法开展研究：超声心动图评估心脏功能；组织学染色（如天狼猩红）检测心脏纤维化；免疫印迹和免疫沉淀分析信号通路（如PDGF-B、TGF-β、NF-κB）；流式细胞术检测Th17细胞浸润；ELISA检测血浆细胞因子和NT-pro-BNP；免疫组化检测心脏中性粒细胞（MPO）和IL-17表达。此外，对一部分SS小鼠给予低剂量CLC（0.1 mg/kg/天，灌胃4个月）或羟基脲（HU，50 mg/kg/天，3个月）治疗，比较其保护效果。所有动物来源于维罗纳大学动物委员会批准的实验。
**研究结果**
**3.1 镰状细胞小鼠表现出年龄依赖性的心脏纤维化效应，伴随促纤维化通路的过度激活**
通过比较3月龄和8月龄SS小鼠，研究人员发现两组贫血程度相似，但8月龄小鼠心脏重量/体重比、心肌细胞横截面积、血浆pro-BNP（心脏功能障碍标志物）和胶原沉积均显著增加，且SERCA2A（心肌钙泵）降解增多。同时，PDGF-B受体和TGF-β受体呈年龄依赖性激活，而FGF受体激活无年龄差异。这表明镰状细胞相关心肌病随年龄进展，与促纤维化通路过度激活相关。
**3.2 在衰老镰状细胞小鼠心脏中，持续性促炎反应与淋巴细胞Th17心脏招募和血浆IL-17升高相关**
研究人员发现，8月龄SS小鼠心脏中NF-κB（核因子κB）通路呈年龄依赖性激活，并伴随炎症性血管病变标志物（如内皮素-1 ET-1、血栓素合酶TBX1、P-选择素）上调。血浆CCL2（趋化因子配体2）持续升高。此外，心脏中性粒细胞浸润在8月龄时增加，而Th17细胞浸润和IL-17表达在3月龄和8月龄SS小鼠中均升高，且血浆IL-17水平也增加。这表明慢性轻度炎症通过中性粒细胞和Th17的持续浸润促进心脏纤维化。
**3.3 在镰状细胞小鼠中，CLC保护心肌性能并抑制促纤维化通路的激活**
CLC治疗（4个月）后，SS小鼠的舒张功能改善（等容舒张时间IVRT、二尖瓣减速时间MVDT、右心室心输出量RVCO恢复），心脏胶原沉积减少，PDGF-B表达及PDGF-B受体、FGF受体、TGF-β受体及其下游SMAD通路（SMAD2/3/4/7）的激活均被抑制。与HU治疗相比，CLC对TGF-β通路和心脏纤维化的抑制效果更显著，且HU仅轻微降低PDGF-B受体激活，未能显著抑制TGF-β受体。
**3.4 在SS小鼠中，CLC减轻炎症细胞浸润并正向调节局部NF-κB相关促炎反应**
CLC治疗显著减少8月龄SS小鼠心脏中性粒细胞浸润和IL-17A染色，降低血浆IL-17和心脏Th17细胞，并减少外周和脾脏Th17。同时，心脏NF-κB激活被抑制，炎症性血管病变标志物（VCAM-1、E-选择素、ET-1）和IL-6表达下调，NLRP3炎症小体及下游caspase-1、caspase-3（半胱天冬酶）激活减少，而HU对NLRP3无影响。CLC还改善了心脏自噬（LC3II、ATG5、ATG7、p62水平恢复），并上调了促消退miRNA（miR-16、miR-25、miR-208-3p）的下调。
**3.5 在SCD小鼠中，CLC具有超越心脏的有益效应，保护肺并可能减轻系统性炎症性血管病变**
CLC治疗的SS小鼠肺部炎症细胞浸润减少，NF-κB激活降低，炎症性血管病变标志物（VCAM-1、TBX1、ET-1）和IL-6、NLRP3表达下调，同时Nrf2（核因子E2相关因子2）和HO-1（血红素加氧酶1）激活被抑制。在分离的主动脉中，CLC也下调了VCAM-1、E-选择素和ET-1的表达，使其接近健康水平。这提示CLC对肺-心轴具有保护作用，并减轻系统性炎症性血管病变。
**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究首次揭示了炎症衰老（Inflammaging，指与衰老相关的慢性低度炎症）在镰状细胞相关心肌病自然病程中的作用。研究发现，在衰老的SS小鼠中，持续的轻度慢性炎症通过中性粒细胞和Th17细胞招募、NF-κB及促纤维化通路激活，导致心脏纤维化和功能障碍，符合炎症衰老特征。CLC通过多种机制（抑制微管聚合、NF-κB和NLRP3、下调促炎因子、调节适应性免疫、减少TGF-β通路、下调促纤维化miRNA）发挥保护作用，且效果优于HU，因为CLC直接作用于慢性炎症而不依赖贫血改善。此外，CLC还保护肺和主动脉，具有多器官效应。研究结论部分翻译如下：
总之，研究人员首次展示了炎症衰老在镰状细胞相关心肌病自然病程中的作用。研究人员确定了IL-17和Th17在心脏纤维化进展中的贡献，涉及TGF-β经典通路的激活。研究人员证明了CLC对慢性炎症、病理心脏重塑的保护作用，并保护了心肌性能。由于CLC在低剂量下安全且耐受良好，研究建议可考虑将CLC用于早期治疗具有舒张功能障碍（心脏纤维化的功能标志物）的SS患者。然而，目前CLC在不同心血管疾病临床管理中的证据仍有限，主要来自临床前研究，因此其在SCD患者临床管理中的转化仍需未来临床研究的验证。
