擴張型心肌病和肥厚型心肌病的單核圖譜分析

據(jù)Chaffin M 2022年6月22日（Nature，2022 Jun 22.Doi：10.1038/s41586-022-04817-8.）報道，美國布羅德研究所和拜耳公司的研究人員構建出心臟中多種細胞類型的詳細圖譜，這些細胞類型參與了心力衰竭的兩個主要原因：擴張型心肌?。―CM）和肥厚型心肌?。℉CM）都損害了心臟的泵血功能。

為了構建心臟的細胞圖譜，研究人員使用了單核RNA 測序（RNA-seq），研究了晚期心力衰竭患者的心臟組織，發(fā)現(xiàn)DCM 和HCM 心臟細胞表達的基因與非衰竭心臟不同，但DCM 與HCM 患者的基因表達譜相似。一些心肌病患者還有一套獨特的成纖維細胞，他們認為這可能有助于心力衰竭患者的組織瘢痕形成，并可能成為未來治療的靶標。

現(xiàn)在，幾乎所有形式的心力衰竭無論其病因如何都得到了類似的治療。目標是想知道在患者中，是否有細胞群體或基因的表達在健康和疾病之間有所不同？ 結果發(fā)現(xiàn)，在一些疾病患者中有高度活躍的心臟成纖維細胞的基因。

Ellinor PT 團隊使用單核RNA-seq，用計算方法按細胞類型分離轉錄特征。結果發(fā)現(xiàn)罕見的細胞類型的特征，這些細胞類型的信號可能在大量分析中被淹沒了。雖然DCM 和HCM 以不同的方式導致心力衰竭，且有差異，但這兩種疾病有相同的轉錄指紋。某些心臟細胞類型的豐度在心肌病患者和健康者之間存在差異。衰竭的心臟比非衰竭的心臟有更少的心肌細胞，但有更多的成纖維細胞，這可能表明有瘢痕組織的存在。在這些成纖維細胞中，研究人員還發(fā)現(xiàn)只有衰竭的心臟有一個獨特的成纖維細胞群體。這些細胞的轉錄特征非常特別，心肌病心臟中有數(shù)千個這樣的細胞核，而非衰竭心臟中幾乎沒有。

利用CRISPR 篩選，該團隊研究了將這群成纖維細胞與正常心臟成纖維細胞區(qū)分開來的關鍵基因的功能。結果發(fā)現(xiàn)，有幾個基因是心臟成纖維細胞從休眠狀態(tài)過渡到活躍狀態(tài)所必需的，在活躍狀態(tài)下，這些細胞形成的瘢痕組織會阻礙心臟泵血。這些基因可能是未來治療慢性瘢痕組織形成（即纖維化）的靶標。