扩张型心肌病(dilatedcardiomyopathy,DCM)是一类以左心室/两心室扩张、收缩力受损为特征的心肌疾病,是心力衰竭的常见病因,患者5年存活率仅有50%,目前缺乏有效治疗手段,对于终末期心衰的DCM患者,心脏移植是唯一的治疗方法,然而在实际操作中,供体缺乏是难以解决的问题。因此,探讨DCM发病机制、寻找新的防治靶点尤为重要。3月30日,中山大学中山医学院谭红梅教授与医院心外科殷胜利教授团队合作研究成果发表在氧化应激领域权威学术期刊《RedoxBiology》,揭示了DCM发病新机制。
研究通过对9例特发性DCM患者心肌组织的特异性检测发现:①9例DCM患者心肌组织中均可见大量焦亡细胞,且焦亡细胞呈簇样不均分布;②焦亡细胞大部分为心肌细胞,显著高于非心肌细胞(69.20%±5.04%vs30.80%±5.04%,p0.);③9例DCM患者心肌细胞焦亡百分比为11.62%±5.30%,显著高于心肌细胞凋亡百分比(7.57%±2.86%)(p0.01),提示在DCM发生发展过程中,心肌细胞焦亡可能比凋亡发挥着更重要的作用;④心肌细胞焦亡百分比与DCM患者左心室射血分数呈负相关趋势。动物实验进一步证实DCM小鼠心肌组织存在明显的细胞焦亡,而NLRP3或Caspase-1基因敲除可抑制细胞焦亡,进而显著减轻心肌病变、改善心脏功能。以上研究结果强有力地支持了心肌细胞焦亡参与DCM病理过程。研究进一步发现,DCM心肌组织中NADPH氧化酶1(NADPHoxidases1,NOX1)和NOX4高表达,通过线粒体动力相关蛋白1(dynaminrelatedprotein,Drp1)介导线粒体分裂,导致线粒体功能紊乱活性氧生成增多,进而激活NLRP3炎症小体,是DCM心肌细胞焦亡的重要机制;而NOX1和NOX4双抑制剂可显著抑制DCM小鼠心肌细胞焦亡,减轻心室扩张,改善心脏功能。
该研究不仅首次报道了人体心肌细胞焦亡的直接证据,并且获得了心肌细胞焦亡参与DCM病理过程的确凿证据,揭示了DCM发病机制中的一个重要生物学事件——NLRP3炎症小体介导的、caspase-1依赖的心肌细胞焦亡,提出了DCM发病的新机制,将对DCM的研究产生深远影响,而干预细胞焦亡相关信号可望为DCM防治提供新的靶点和思路。
中山大学中山医学院谭红梅教授、医院心外科殷胜利教授为论文的共同通讯作者,谭红梅教授课题组曾诚博士、段锋褀博士为论文的并列第一作者。该研究受到国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金重点项目的资助。
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