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缺氧性炎症会减弱心脏白川莉纱病发作后的修复

医学研究 2021-09-24 21:54:27

/图像-1/人类心脏

信用:版权所有美国心脏协会 根据发表在《实验医学杂志》上的一项西北医学研究,心脏病发作后低效的心脏修复部分是由免疫细胞对低氧环境的不适应反应驱动的

根据爱德华·索普博士的说法,抑制这种途径可能是促进心脏病发作后更好的心脏修复的一种方法

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,实验病理学系病理学副教授,该研究的高级作者

“免疫细胞的修复功能是身体对心肌梗死反应的一个关键方面,”Thorp说,他也是儿科教授

“如果我们能够靶向这些细胞,我们也许能够防止进展为心力衰竭

" 虽然大多数美国人在心脏病发作后幸存下来,但许多人最终还是会出现心力衰竭

这种进展的一个主要原因是,由于心脏病发作后发生的炎症,身体无法正确修复心脏中的心脏细胞

这种炎症是由心肌梗死中出现的低氧环境引起的,在低氧环境中,细胞将新陈代谢从氧驱动的线粒体能量产生转移到效率较低的糖酵解系统——与运动时导致肌肉疲劳的系统相同

“正常情况下,当氧气充足时,它们会通过线粒体代谢,但在氧气有限的心脏病发作时,细胞需要增强这种糖酵解反应,”Thorp说

虽然许多科学家已经研究了心肌细胞(构成心脏的常见心脏细胞)的这种转变,但这种转变在巨噬细胞等免疫细胞中是如何工作的尚不清楚

低氧诱导的转录因子(HIFs)以前被证明可以感知低氧环境,但是HIF1和HIF2的下游机制仍然未知

在目前的研究中,索普和马修·德伯格博士

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病理学研究助理教授和该研究的主要作者使用了心脏病发作的小鼠模型和人类患者样本来解开HIF1和HIF2

科学家们分别删除了小鼠巨噬细胞中的缺氧诱导因子1和缺氧诱导因子2,将它们置于低氧环境中,并测量线粒体和糖酵解代谢

根据Thorp的说法,研究人员发现,当HIF1感受到低氧环境时,它会直接激活糖酵解代谢,但这种糖酵解代谢的激活也会带来负面后果

“它与炎症反应相结合,最终对心脏修复无效,”索普说

另一方面,HIF2走了一条更迂回的道路:它抑制线粒体利用线粒体代谢的能力

“它使死亡细胞的代谢产物不能用于线粒体代谢:本质上,使巨噬细胞转向糖酵解反应,”德伯格说

在心脏病发作的模型中,删除任何一种高强度聚焦超声都会导致心脏修复的改善,这表明这可以用于促进心脏病发作后更好的心脏修复

然而,删除这两种高强度聚焦超声实际上导致了更差的结果,强调了如果这些方法要用于人类患者,就需要极其精确

索普说:“你必须确保你只是瞄准其中一个,而不是另一个,因为不小心撞到两个都可能是灾难性的。”

未来,Thorp和DeBerge表示,他们计划进一步探索这一机制,进行实验以确定在心脏病发作后促进心脏修复的背景下,哪种HIF更有利于靶向

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