suPAR及相关蛋白最初用于感染病与癌症研究,近年被证实可介导固有免疫与心肾疾病、糖尿病的发病关联,不仅是预后标志物,还直接参与疾病发生发展。本文综述其从免疫调控因子到疾病关键驱动因子的演变,探讨其致多器官损伤的分子机制及跨器官治疗机遇。
尿激酶型纤溶酶原激活物受体(uPAR)是一种存在于免疫细胞表面的膜结合蛋白。经蛋白酶作用,uPAR可发生裂解,产生多种可进入血液循环的蛋白,包括可溶性形式suPAR以及蛋白片段D1和D2D3。该蛋白最初是在感染性疾病与癌症的研究背景下被关注,而近期研究表明,suPAR及其相关蛋白可作为介导因子,连接固有免疫与肾脏、心血管疾病及胰岛素依赖性糖尿病的发病机制。尽管这类蛋白长期以来被认为是预后生物标志物,但日益增多的临床、实验及遗传学证据显示,它们直接参与多种疾病的发生与进展。本综述阐述了suPAR从被发现作为固有免疫调控因子,到目前成为慢性肾脏与心血管疾病关键驱动因子的研究历程。此外,我们还探讨了suPAR和D2D3导致多器官损伤的分子机制,并强调了其在相互关联的器官系统中,具有潜在的治疗干预机遇。
未消退的慢性炎症是心血管病等多种疾病的核心诱因,传统抗炎药无法恢复免疫稳态。促消退脂质介质(PRLMs)可通过特异性程序调控炎症消退,推动炎症治疗理念革新。本文总结其合成、功能及临床转化挑战,为新一代疗法提供参考。
目前研究认为,炎症消退是一个主动且高度协调的生物学过程,而非炎症信号的被动减弱。当该程序发生障碍时,炎症会持续存在并逐渐进展为慢性病理状态。这种未消退的炎症,被越来越多的研究证实是心血管疾病、代谢紊乱、自身免疫性疾病、神经退行性病变及肿瘤进展的核心驱动因素。虽然传统抗炎药能够抑制炎症介质的表达,但无法恢复免疫平衡或主动促进炎症消退,且长期用药可能会破坏宿主防御和组织修复过程。促消退脂质介质(PRLMs)包括消退素、马瑞素、保护素和脂氧素,是一类由多不饱和脂肪酸衍生而来的特殊生物活性代谢物。近期研究表明,PRLMs可通过受体依赖的信号通路,调控特异性促消退程序来干预炎症反应,例如促进胞葬作用、调节细胞因子网络、引导白细胞迁移以及推动组织再生。上述研究成果促成了炎症治疗理念的转变——从广谱抑制炎症转向恢复免疫稳态。尽管相关研究已取得了令人鼓舞的进展,但临床转化仍面临诸多挑战,包括代谢灭活速度快、递送策略有限以及药理学参数尚未明确等。本文总结了PRLMs在多种疾病背景下的生物合成、信号通路及生物学功能的最新研究进展,同时探讨了新兴的治疗策略、生物标志物开发方向以及仍需深入研究的科学空白。PRLMs相关研究为下一代基于炎症消退机制的治疗干预手段提供了良好的理论框架。
硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)是脂肪酸去饱和的限速酶,调控饱和与单不饱和脂肪酸比例,影响细胞膜功能及细胞存活。本文综述SCD在发育、代谢及癌症、中枢神经系统疾病等领域的已知及新发现作用。
直链饱和脂肪酸转化为带有双键的不饱和脂肪酸后,其结构和功能的复杂性会显著增强。脂肪酸去饱和是一种酶促反应,该过程可向脂肪酸分子中引入双键。研究人员通过对56个真核生物基因组进行分析,共鉴定出275个去饱和酶同源物。膜结合型去饱和酶是最主要的存在形式,广泛分布于细菌和真核生物中。去饱和酶分为四个亚家族,不同亚家族可在脂肪酸链的特定位置引入双键。其中第一去饱和酶亚家族负责在脂肪酸链中引入第一个双键,硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)是该亚家族中最具代表性的成员。SCD是一种定位于内质网膜的限速酶,能够催化饱和脂肪酸(SFA)生成单不饱和脂肪酸(MUFA)。单不饱和脂肪酸可用于合成多种细胞膜组分,包括甘油三酯、磷脂和胆固醇酯,这些组分对细胞膜流动性、细胞器功能及信号转导具有至关重要的作用。SCD活性是调控饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸比例的关键因素,进而影响细胞的整体功能、生长和存活。本综述将介绍SCD在发育、代谢及疾病领域的已知作用与新发现功能,重点关注其在癌症和中枢神经系统疾病中的相关机制。
本研究基于CHARLS队列,探讨动脉粥样硬化-衰弱联合指数(AIP-FI)与中老年人心血管事件的关联。结果证实AIP-FI与心血管病、卒中、心脏病风险呈显著正相关,该指标为心血管风险评估提供了便捷有效的新工具。
目的:血浆动脉粥样硬化指数(AIP)是动脉粥样硬化的标志物,而衰弱反映了机体生理机能的累积衰退。然而,动脉粥样硬化指数-衰弱指数联合指标(AIP-FI)对健康的综合影响尚未得到充分研究。本研究旨在探讨AIP-FI与心血管疾病(CVD)、卒中及心脏病发病风险的关联性。
方法:本前瞻性队列研究纳入中国健康与养老追踪调查(CHARLS)中,基线时无心血管疾病、卒中或心脏病史的45岁及以上人群,共6896名。采用Cox比例风险模型和限制性立方样条(RCS)分析,探讨AIP-FI与心血管疾病、卒中及心脏病发病风险的关系。
结果:中位随访9年期间,共记录到1648例(23.9%)心血管疾病事件、548例(7.9%)卒中事件及1280例(18.6%)心脏病事件。Cox回归分析显示,AIP-FI每升高1个单位,心血管疾病发病风险显著增加(风险比HR:2.95,95%置信区间CI:2.15~4.05),卒中发病风险显著增加(HR:3.14,95%CI:1.88~5.26),心脏病发病风险显著增加(HR:2.72,95%CI:1.06~3.92)。限制性立方样条分析证实,AIP-FI与心血管疾病、卒中及心脏病的发病风险均呈显著正相关非线性关系(整体P值均<0.05,非线性P值均<0.05)。
结论:本研究证实,AIP-FI升高与心血管疾病、卒中及心脏病发病风险增加显著相关。该联合指标整合了代谢与衰弱相关信息,为中老年人群心血管风险评估提供了一种有效且简便的工具,有助于制定早期预防和干预策略。
本研究通过网状Meta分析,评估六种传统身心锻炼疗法对中老年高血压患者心脑血管指标的影响。结果显示太极拳、八段锦等疗法各有优势,可有效改善血压、血管及心脏功能,为临床非药物干预提供循证依据。
背景:高血压是全球范围内心血管疾病的重要危险因素,在中老年人群中尤为显著。高血压不仅与心脏病、卒中这类心血管疾病密切相关,还会导致血管内皮功能障碍和心脏功能下降。在非药物干预手段中,中国传统身心锻炼疗法通过舒缓的运动配合呼吸调节,能够调控血压、缓解心理压力并改善心血管健康。但该疗法的具体疗效仍需进一步验证。
方法:研究人员检索了2000年以后发表的中英文数据库文献,筛选出相关随机对照试验(RCTs)。采用系统综述和频次网状Meta分析(NMA)方法,评估太极拳、八段锦、六字诀、舒心平血功、气功和导引养生术这六种中国传统身心锻炼疗法,对血压(收缩压、舒张压)、血管内皮功能相关分泌因子(一氧化氮、内皮素-1)及心脏功能指标(心率、心输出量、每搏输出量、心脏指数、射血分数)的影响。研究人员采用偏倚风险评估工具(RoB)独立评估研究偏倚风险,并通过网状Meta分析置信度(CINeMA)在线工具评估结局指标的证据质量。
结果:本研究共纳入48项随机对照试验,涉及4184例患者,其中77.6%的研究被评为低偏倚风险。在所有锻炼干预手段中,太极拳应用最广泛,占比51.02%;八段锦次之,占比26.53%。患者单次锻炼的平均时长为48.8 min,多数干预周期超过12周,平均每周锻炼3.9次。网状Meta分析结果显示,在中老年高血压患者中,太极拳在降低收缩压(标准化均数差SMD=-1.10,95%CI=[-1.23,-0.98])、提高心输出量(SMD=1.31,95%CI=[0.42,2.20])及改善心脏指数(SMD=0.43,95%CI=[0.02,0.84])方面效果最佳;八段锦在降低心率(SMD=-1.60,95%CI=[-2.01,-1.18])、提升一氧化氮水平(SMD=0.96,95%CI=[0.58,1.33])及降低内皮素-1浓度(SMD=-0.91,95%CI=[-1.29,-0.52])方面效果最优;导引养生术在改善舒张压(SMD=-1.26,95%CI=[-1.65,-0.87])和增加每搏输出量(SMD=0.93,95%CI=[0.47,1.38])方面效果最好;六字诀在提升射血分数(SMD=3.30,95%CI=[1.73,4.88])方面效果最佳。
结论:太极拳、八段锦和导引养生术是最适合中老年高血压患者的锻炼疗法,这些疗法能够显著降低血压,有效改善血管舒张功能和心脏工作效率。研究建议,患者每次锻炼时长为60 min,每周锻炼3~5次,持续至少12周。
本研究设计弹性体-金属-水凝胶多层结构器件,解决了导电水凝胶与器件集成、组织粘附的难题。该器件兼具优良的电学稳定性和组织贴合性,可实现对心脏组织的稳定电信号监测与刺激。
实现活体组织与生物电子器件之间的稳定电通讯,需要柔软、导电且具有良好贴合性的界面材料。导电水凝胶是该领域的理想选择,因其具有水合聚合物网络结构及离子-电子混合导电特性,能够降低界面阻抗并增强电荷转移效率。然而,导电水凝胶与器件组件的集成困难及组织粘附性不足,仍是亟待解决的问题。本研究提出一种材料与结构设计策略,通过逐层构建弹性体-金属-水凝胶多层结构,并结合单步激光图案化技术,成功制备出兼具电学与力学稳定性的生物电子器件。该器件以微柱结构水性聚氨酯为基底,基底表面修饰的金层与微柱结合紧密,在28%的应变下电阻变化率低于2%。功能水凝胶层赋予器件低界面阻抗(在1千赫兹频率下约为36.2欧姆)、高效绝缘性(在1千赫兹频率下约为51536欧姆)以及强组织粘附性(与心脏组织的粘附强度约为226牛/米)。在无弹性体-水凝胶分层的情况下,该器件在动态水环境中仍能保持性能稳定。将该器件应用于啮齿动物心脏组织时,可实现实时心电图监测与反馈控制电刺激。
本研究发现单核/巨噬细胞过度翻译是细胞因子释放综合征(CRS)的核心病理特征,鉴定出BCAP-RSK-EIF4B轴为关键调控通路,靶向该通路可为CRS及相关炎症疾病提供新的治疗策略。
细胞因子释放综合征(CRS)是一种可能危及生命的炎症性疾病。然而,目前尚未明确区分细胞因子释放综合征与自限性炎症的核心特征。本研究通过对患者样本的分析,发现单核细胞/巨噬细胞过度翻译是细胞因子释放综合征的关键病理标志。为揭示该现象的分子驱动机制,研究人员开展了CRISPR筛选并进行遗传学验证,最终确定BCAP是调控过度翻译的关键因子。机制研究证实,BCAP可激活RSK-EIF4B信号轴,进而驱动巨噬细胞发生过度翻译。遗传学敲除RSK可显著减轻细胞因子释放综合征相关的炎症反应,而药物抑制RSK活性在人源化小鼠模型中也可有效缓解细胞因子释放综合征的症状。这些研究结果证实,过度翻译是细胞因子释放综合征的关键病理特征,同时表明蛋白翻译通路是潜在的药物靶点,为细胞因子释放综合征及其他炎症性疾病的治疗提供了新的干预方向。
本研究验证了深度学习结合心电图诊断早期慢阻肺(COPD)的有效性,模型在多中心数据集中表现稳健,为慢阻肺的早期筛查提供了便捷、高效的新方法。
背景:慢性阻塞性肺疾病(COPD)是全球范围内导致发病率和死亡率升高的主要疾病之一。疾病的有效管理依赖于早期诊断,但非特异性症状和高成本的诊断方法往往阻碍了早期筛查工作的开展。本研究旨在评估基于深度学习的心电图(ECG)分析技术,作为早期慢阻肺检测工具的有效性。
方法:研究人员采用卷积神经网络模型,通过分析心电图数据来检测慢阻肺。研究的主要结局指标为依据国际疾病分类(ICD)编码确诊的临床慢阻肺病例。研究人员通过三组数据验证模型性能:验证集患者的心电图、其他医院患者的心电图,以及英国生物银行(UKBB)中慢阻肺患者的心电图,并采用曲线下面积(AUC)评估模型效能。
结果:本研究共分析208231份心电图,涉及18225例慢阻肺患者,以及49356名按年龄、性别和种族匹配的对照人群。该模型在不同人群中均表现出稳健的诊断效能:内部验证的曲线下面积为0.80(95%CI:0.80~0.80),外部验证的曲线下面积为0.82(95%CI:0.81~0.82),英国生物银行队列验证的曲线下面积为0.75(95%CI:0.71~0.78)。后续分析发现,模型基于心电图做出的诊断预测与肺功能检查数据具有相关性;模型可解释性分析显示,P波变化是提示慢阻肺的特征性指标。
解读:基于人工智能的心电图分析技术,为早期慢阻肺检测提供了一条极具前景的路径,有望助力疾病的早发现与早干预。在临床场景中应用这类工具,可显著提升慢阻肺的筛查效率与诊断准确性,进而改善患者预后,减轻疾病带来的全球健康负担。
全氟辛烷磺酸(PFOS)是一种广泛存在的环境污染物,已有研究表明其可通过促进促炎型M1巨噬细胞极化加重载脂蛋白E缺陷小鼠的动脉粥样硬化,但对血管平滑肌细胞(VSMCs)的作用及相关机制尚不明确。本研究通过体外细胞实验和体内动物模型证实,PFOS可促进人主动脉平滑肌细胞的增殖、迁移及表型转换,加重股动脉损伤模型的新生内膜形成和动脉粥样硬化进展。机制研究发现,PFOS通过激活ERK信号通路上调血管平滑肌细胞中组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的表达,而敲低tPA可逆转PFOS对平滑肌细胞的作用。该研究揭示了PFOS加重心血管病变的新机制,提示ERK抑制剂或可缓解其血管损伤效应。
全氟辛烷磺酸(PFOS)是一种普遍存在的环境污染物,在水、空气、土壤及食物链中均有分布。已有研究证实,PFOS可通过促进促炎型M1巨噬细胞极化,加重载脂蛋白E缺陷(ApoE-/-)小鼠的动脉粥样硬化病变。然而,PFOS对血管平滑肌细胞(VSMCs)的影响及其在内膜增生和动脉粥样硬化发生中的作用尚未明确。
我们的体外研究发现,PFOS可增强原代人主动脉平滑肌细胞(HASMCs)的增殖、迁移及表型转换能力。此外,我们还证实,PFOS暴露可加重股动脉损伤模型中的新生内膜形成,并促进动脉粥样硬化的进展。为了在体内明确血管平滑肌细胞在上述病理过程中的作用,我们构建了基于Myh11-Cre/ERT2; R26-tdTomato; ApoE-/-小鼠的血管平滑肌细胞谱系示踪模型。经过16周的PFOS暴露后,动脉粥样硬化斑块的进展程度与斑块内血管平滑肌细胞的聚集量呈正相关。
RNA测序分析及后续验证实验证实,PFOS可在转录和翻译水平上上调血管平滑肌细胞中组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的表达。值得注意的是,敲低tPA可完全逆转PFOS诱导的人主动脉平滑肌细胞增殖、迁移及表型转换。机制研究表明,ERK信号通路的激活是PFOS诱导tPA表达的核心介导途径。
综上,本研究结果为PFOS加重内膜增生和动脉粥样硬化的机制提供了全新见解,阐明了其在加剧心血管疾病发病进程中的作用。研究进一步提示,ERK抑制剂或可减轻PFOS对血管系统的有害影响。
生酮饮食(KD)对2型糖尿病的获益证据存在争议,且其对肝脏脂肪变性、动脉粥样硬化等2型糖尿病常见合并症的整体风险-获益平衡尚不明确。本研究采用瘦型、饮食诱导肥胖及肥胖合并动脉粥样硬化(PCSK9过表达)小鼠模型,探究极端生酮饮食对心脏代谢结局的影响。结果显示,生酮饮食可减轻部分肥胖小鼠的肝脏脂肪变性及炎症,但未改善糖耐量和离体胰岛素分泌能力;同时可降低PCSK9过表达小鼠的炎症因子水平和动脉粥样硬化斑块面积,对血脂的影响则与低密度脂蛋白受体信号通路状态相关。
背景:生酮饮食(KD)在2型糖尿病患者中的潜在获益已得到广泛认可,但来自人体和动物研究的结论仍存在争议。2型糖尿病常合并肝脏脂肪变性和动脉粥样硬化,这两种疾病的特征均为炎症反应和脂质代谢紊乱。此外,尽管已有研究表明生酮饮食对人体循环胆固醇水平的影响具有两面性,甚至有时会产生不利作用,但目前对于生酮饮食在肝脏、动脉粥样硬化及胰腺相关效应层面的整体风险-获益平衡仍不清楚。
方法:本研究采用瘦型小鼠、饮食诱导肥胖小鼠及饮食诱导肥胖合并动脉粥样硬化(前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)过表达)小鼠模型,评估极端生酮饮食对心脏代谢结局的影响。肥胖小鼠和PCSK9过表达小鼠先接受10周的胆固醇补充高脂饮食喂养,随后进行12周的生酮饮食干预;瘦型小鼠则分别接受12周的生酮饮食、普通饲料或高脂饮食喂养。
结果:生酮饮食干预可减轻肥胖雌性小鼠和PCSK9过表达雄性小鼠的体重,但对雄性野生型小鼠的体重无显著影响。在所有模型中,尽管葡萄糖灌胃后促胰岛素分泌的胰高血糖素样肽-1(GLP-1)水平升高,但生酮饮食并未改善小鼠的糖耐量或离体胰岛素分泌能力。在肥胖小鼠中,不同饮食组的胰腺脂质含量无显著差异,但生酮饮食可普遍改善各模型小鼠的肝脏脂肪变性和炎症状态。所有生酮饮食组小鼠的肝脏中,脂肪酸氧化、酮体生成及酮体利用相关基因的表达均显著上调。
与持续高脂饮食喂养的小鼠相比,接受生酮饮食干预的PCSK9过表达小鼠,其循环中的肿瘤坏死因子α(TNFα)及趋化因子(CCL2、CCL4、CXCL1、CXCL2)水平更低,动脉粥样硬化斑块面积更小。接受生酮饮食干预的雄性PCSK9过表达小鼠,其循环中的低密度脂蛋白胆固醇水平显著降低,该效应在低密度脂蛋白受体信号通路完整的小鼠中消失,且这类小鼠还出现了与持续高脂饮食组小鼠相当的空腹高甘油三酯血症。
结论:本研究表明,与持续西式高脂饮食相比,高胆固醇生酮饮食可改善小鼠的肝脏脂肪变性,尤其是在实现体重下降的情况下。然而,尽管葡萄糖负荷后GLP-1水平升高且长期胰岛素需求减少,但该饮食并未改善小鼠的胰岛素分泌和糖耐量。
美国住房成本负担已达历史新高,可能对低收入人群的健康结局产生不利影响,而医保参保人群及心力衰竭等心血管疾病患者的相关风险或更高。本研究采用横断面设计,纳入2019年美国19577个邮编区域的233195例19-64岁心力衰竭医保患者,分析区域住房成本负担与心血管相关住院、急诊就诊风险的关联。结果显示,区域住房成本负担每增加10个百分点,患者心血管相关住院和急诊就诊风险均显著升高,提示住房可负担性相关策略或有助于改善该人群的健康结局。
重要性:美国的住房成本负担已达历史最高水平,这一问题可能对低收入人群的健康结局产生不均衡的不利影响。医保参保人群以及确诊心力衰竭(HF)等心血管(CV)疾病的人群,发生与住房成本负担相关的不良健康结局的风险可能会显著升高。
目的:评估区域住房成本负担与19-64岁心力衰竭医保受益患者心血管相关住院或急诊(ED)就诊概率之间的关联。
设计、研究地点及研究对象:本项横断面研究采用2018-2019年医保统计信息系统转化分析文件中的个人医疗利用数据。研究纳入美国所有存在19-64岁既往确诊心力衰竭且2019年持续参保的医保受益患者的邮编区域;因数据质量问题,阿拉巴马州、罗得岛州和犹他州的相关区域未纳入研究。数据分析时间为2024年10月至2025年10月。
暴露因素:区域住房成本负担定义为特定邮编区域内,家庭年收入低于35000美元且住房支出占收入比例≥30%的住户占比。
主要结局与指标:2019年患者发生心血管相关住院和急诊就诊的概率。校正个体和区域层面混杂因素后,采用广义估计方程模型评估住房成本负担与结局指标之间的关联。
结果:本研究共纳入233195例研究对象,平均年龄为51.5±9.6岁,其中女性107447例(占46.1%),分布于19577个邮编区域。研究区域的平均住房成本负担为67.4%±16.5%。2019年,42886例患者(占18.4%)至少发生1次心血管相关住院,75392例患者(占32.3%)发生急诊就诊。
校正协变量后,区域住房成本负担每增加10个百分点,患者心血管相关住院风险显著升高(比值比[OR]=1.03;95%置信区间[CI]=1.01-1.06),心血管相关急诊就诊风险也显著升高(比值比[OR]=1.03;95%置信区间[CI]=1.01-1.04),且心力衰竭相关住院风险同样升高(比值比[OR]=1.04;95%置信区间[CI]=1.01-1.07)。
结论与意义:本研究结果提示,区域住房成本负担可能与心力衰竭医保受益患者的临床结局相关,同时强调需要进一步探究改善住房可负担性的策略是否有助于提升该人群的健康水平。
干细胞的再生功能由特异性微环境调控,但间充质基质细胞(MSC)支持该功能的机制尚不明确。本研究发现,上皮-间质转化(EMT)梯度联合干细胞特性及周细胞样特性,是调控间充质基质细胞微环境功能的关键因素。高EMT梯度的间充质基质细胞亚群可支持造血干细胞(HSC)功能,而EMT程序减弱会损害造血干细胞支持能力,这一现象也存在于退行性血液病中。增强间充质基质细胞的EMT程序可显著提升其促进造血干细胞再生的能力,并修复再生障碍性贫血患者的受损微环境,且该再生效应可延伸至神经和心血管组织,提示该程序在多组织微环境中具有保守性。
干细胞的再生功能由特异性微环境调控,但间充质基质细胞(MSC)介导微环境支持作用的机制仍不清楚。本研究证实,上皮-间质转化(EMT)梯度联合干细胞特性及周细胞样特性,是调控间充质基质细胞微环境功能的核心因素。高EMT梯度是具有造血干细胞(HSC)支持功能的间充质基质细胞亚群的特征性标志,而EMT程序的减弱会损害造血干细胞支持能力,这一现象在退行性血液病中也得到了验证。
值得注意的是,增强间充质基质细胞的EMT程序(即aEMT-MSCs)可显著提升其促进造血干细胞再生的能力,并修复再生障碍性贫血患者的受损微环境。此外,增强EMT程序的间充质基质细胞的再生效应可延伸至造血系统之外的神经和心血管组织,提示该微环境支持程序在多组织系统中具有保守性。
综上,本研究结果证实EMT程序是间充质微环境的核心调控因子,并提出了一种解决再生医学领域未满足需求的新策略。
心脏骤停(CA)是全球死亡的主要原因,其致死主因是心脏停搏期间发生的缺氧缺血性脑损伤。微小核糖核酸(miRNAs)可调控基因表达,在神经和心血管疾病中具有诊断和预后潜力。本研究遵循系统综述与荟萃分析优先报告条目(PRISMA)指南,检索PubMed和Cochrane图书馆的相关临床研究,评估微小核糖核酸对心脏骤停自主循环恢复(ROSC)后6个月神经结局的预测价值。结果显示,11种微小核糖核酸在自主循环恢复后72小时内表达存在差异,部分微小核糖核酸具有较高的预测准确性,提示其或可作为心脏骤停后神经预后的潜在生物标志物,但仍需更大样本、标准化方法的研究验证。
心脏骤停(CA)仍是全球死亡的主要原因,其致死的主要原因是心脏停搏期间发生的缺氧缺血性脑损伤。微小核糖核酸(miRNAs)是一类小型非编码核糖核酸,可调控基因表达,且在神经和心血管疾病中已被证实具有诊断和预后潜力。本综述旨在评估微小核糖核酸对心脏骤停自主循环恢复(ROSC)后6个月神经结局的预测价值。
本研究遵循系统综述与荟萃分析优先报告条目(PRISMA)指南,检索PubMed和Cochrane图书馆数据库,最终纳入10项临床研究,其中包括4项生物标志物研究和6项基于大型随机对照试验(RCT)的事后生物标志物分析。研究提取了微小核糖核酸表达水平、研究对象特征、预测准确性(受试者工作特征曲线下面积,AUC)以及与结局的关联等相关数据。
结果显示,11种微小核糖核酸在自主循环恢复后72小时内表达水平存在显著差异;仅有miR-124-3p(在自主循环恢复后6小时上调)的表达变化在多项研究中得到重复验证。8项研究共提供了15个受试者工作特征曲线下面积数据,数值范围为0.62至0.89。预测效能较强的微小核糖核酸包括miR-6511b-5p(6小时时受试者工作特征曲线下面积=0.85)、miR-191-5p(48小时时受试者工作特征曲线下面积=0.89)以及miR-124(48小时时受试者工作特征曲线下面积=0.89)。
4项研究报告了微小核糖核酸表达异常与不良神经结局相关,另有1项研究证实miR-122-5p是具有正向预测价值的预后生物标志物。综上,微小核糖核酸在心脏骤停自主循环恢复后呈现出独特的表达谱,部分微小核糖核酸对6个月神经结局具有临床应用价值的预测准确性。未来仍需开展更大样本量、无偏倚且采用标准化方法的研究,以验证上述研究结果并明确混杂因素的影响。尽管目前的证据存在局限性,但本研究数据仍支持进一步探究循环微小核糖核酸作为心脏骤停后神经预后生物标志物的价值。
本研究以健康女性生殖道优势菌株卷曲乳杆菌为对象,通过全基因组测序、体外抗菌实验及饮食诱导的小鼠心脏代谢疾病模型,探究其抗菌及心脏代谢保护功能。结果发现该菌株可合成多种抗菌肽,耐受胃肠环境,且口服干预能改善小鼠肝脏脂肪变性、胰岛素敏感性及心脏功能,首次证实其心脏代谢保护潜力,为相关疾病的生物治疗提供新靶点。
背景 卷曲乳杆菌是健康女性生殖道微生物群的优势菌株,有助于维持黏膜稳态并抑制病原体定植。已有大量研究证实卷曲乳杆菌对肠道及生殖道感染具有保护作用。本研究在此基础上,进一步探究卷曲乳杆菌更广泛的健康促进作用,重点关注其抗菌、代谢功能及对肝脏和心脏代谢疾病的保护作用。
方法 基于本团队前期发表的全基因组挖掘分析结果,从60株卷曲乳杆菌分离株中筛选出3株目标菌株。本研究完成了这3株菌株的全基因组测序,明确了其生物合成通路,包括抗菌肽、乳酸、短链脂肪酸及生物胺的合成能力。采用琼脂孔扩散法和时间杀菌法评估菌株的抗菌活性;通过酸耐受和胆盐耐受实验检测菌株在胃pH环境及胆汁胁迫下的存活能力;此外,利用饮食诱导的小鼠心脏代谢疾病模型,评估菌株的代谢获益、抗脂肪变性及心脏保护作用。
结果 卷曲乳杆菌全基因组分析显示,菌株携带多个抗菌肽生物合成基因簇,包括若干新型细菌素相关基因位点。代谢谱分析发现其具备胆盐代谢、叶酸合成及短链脂肪酸生成通路。无细胞培养上清液具有广谱抗菌活性,对大肠杆菌、霍氏肠杆菌、金黄色葡萄球菌及溶血葡萄球菌抑制作用尤为显著。同时,该菌株可耐受pH 2的胃环境及0.3%的生理性胆汁胁迫,提示具有口服给药的潜力。体内实验中,小鼠每日口服10^8 菌落形成单位(CFU)的卷曲乳杆菌,连续干预2周后改为每周2次,持续12周,可显著减轻饮食诱导的心脏代谢疾病模型小鼠的肝脏脂肪变性,改善胰岛素敏感性及心脏功能。本研究首次报道了卷曲乳杆菌的心脏代谢保护潜力。
结论 卷曲乳杆菌可通过抗病原体功能及调控宿主代谢通路发挥多种健康益处。上述研究结果证实,卷曲乳杆菌有望成为预防和治疗肝脏及心脏代谢疾病的新型生物治疗制剂,拓展了其在生殖健康以外的治疗价值。
本研究以具有免疫重编程特性的THP-1单核-巨噬细胞系为模型,分析太空飞行对其信使RNA(mRNA)表达谱的影响。结果发现太空飞行可显著影响与肌肉及心脏收缩、神经系统等相关的通路,且相关分子网络与心脏疾病等多种人类疾病存在关联,为太空飞行相关健康问题的研究及疾病与药物发现提供新框架。
太空飞行改变单细胞模型中与多种人类疾病相关的分子网络。国际空间站为研究太空飞行对基因表达的影响及其与人类健康的潜在关联提供了独特平台。本研究以THP-1细胞系(一种具有可塑性及免疫重编程特性的单核-巨噬细胞系)为研究对象,探究太空飞行对其全基因组信使RNA(mRNA)丰度的影响。研究发现,受太空飞行调控的基因显著富集于调控肌肉及心脏收缩、神经系统和感官知觉的通路。通过计算模型分析,这些差异表达基因与心脏、神经、肌肉、肾脏疾病及感官功能异常存在关联。研究还鉴定出特异性分子调控网络:视黄醇代谢通路、环磷酸腺苷(cAMP)/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)信号通路及谷氨酸能受体信号通路,分别与视觉、睡眠及运动功能的改变相关。此外,研究观察到E2F调控的G2-M期细胞周期进程及DNA修复相关基因转录水平显著降低;同时鉴定出c-myc调控的mRNA剪接通路,该通路在其他太空飞行任务的数据集也呈现普遍下调趋势。本研究结果为解析太空飞行过程中出现的多种健康问题提供了具有启发性的研究框架,并可进一步作为加速疾病研究及药物发现的模型。
镁合金因优良力学性能成为可降解血管支架的理想候选材料,但需通过合金化或表面改性降低腐蚀速率。本研究通过体外及离体实验,分析合金化和表面改性对镁基材料血栓形成性的影响,发现合金化不改变其血栓形成风险,而氟化物处理和阳极氧化等表面改性会增加血小板沉积及纤维蛋白积累,为心血管镁基器械的研发提供关键参考。
镁合金因优异的力学性能,在可降解金属血管支架领域具有巨大应用前景。然而,要将镁合金支架转化为临床产品,需通过大量材料工程手段降低其腐蚀速率。合金化和表面改性是常用策略,可降低腐蚀速率并延长材料力学强度的维持时间。本研究旨在探究上述合金化及表面改性策略对镁基支架材料急性血栓形成性的影响。研究选取常见镁合金,以临床常用生物稳定材料为对照,开展离体全血实验及体外实验。结果显示,镁合金在纤维蛋白生成及XII因子(FXII)激活潜力方面无显著差异。相比之下,与未改性镁材料相比,氟化物处理和阳极氧化等镁表面改性处理会显著增加材料表面的血小板沉积及纤维蛋白积累。但在纤维蛋白生成及活化的XII因子(FXIIa)生成方面,表面改性与未改性镁材料之间无显著差异。综上,本研究证实,合金化是一种可行的策略,可在不增加血栓形成风险的前提下提高镁材料的耐腐蚀性;而镁材料的表面改性则可能增加其血栓形成性。
本研究探究乳酸乳球菌乳脂亚种对肠道外系统(尤其是肠-心轴)的影响,通过心肌缺血再灌注损伤小鼠模型结合代谢组学分析发现,该菌株可显著改善心脏功能、减少心肌瘢痕形成,调控谷胱甘肽代谢、脂肪酸降解等心脏代谢通路,通过肠-心轴调控脂质代谢和抗炎信号,为心血管疾病的益生菌治疗提供新方向。
治疗性微生物作为宿主生理功能的强效调控因子,其作用价值日益受到关注,但该类微生物在肠道以外系统的作用仍有待深入研究。已有研究证实,在小鼠模型中,乳酸乳球菌乳脂亚种可维持肠道上皮完整性,改善西式饮食诱导的代谢综合征,但其对肠外系统(如肠-心轴)的影响尚未明确。本研究采用多模态实验策略,探究乳酸乳球菌乳脂亚种的心脏保护作用。研究发现,补充乳酸乳球菌乳脂亚种可显著改善缺血再灌注损伤小鼠的心脏功能,减少心肌瘢痕形成。心肌组织非靶向代谢组学分析显示,该菌株可显著改变心肌代谢谱;通路富集分析表明,谷胱甘肽代谢、脂肪酸降解及其他关键心脏代谢通路发生显著调控。此外,研究团队对心肌代谢组学数据进行加权基因共表达网络分析,解析了乳酸乳球菌乳脂亚种诱导的全身性代谢改变特征。上述研究结果表明,乳酸乳球菌乳脂亚种是一种具有潜力的益生菌,可通过重编程全身代谢减轻不良心血管事件的发生风险。本研究提出的作用模型认为,乳酸乳球菌乳脂亚种通过肠-心轴调控脂质代谢和抗炎信号,进而发挥心脏保护作用。
本研究针对脱氧雪腐镰刀菌烯醇(一种谷物常见霉菌毒素)的鸡心肌毒性,结合体内鸡模型和体外鸡胚原代心肌细胞实验,探究槲皮素的保护作用及机制。结果表明槲皮素可显著减轻脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的心肌纤维化、细胞凋亡和氧化应激,其作用机制与抑制线粒体钙单向转运体介导的线粒体钙超载有关,为霉菌毒素所致心肌损伤的防治提供新策略。
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是一种广泛存在于污染谷物中的单端孢霉烯族霉菌毒素,对动物和人类健康构成严重威胁。已有大量研究明确脱氧雪腐镰刀菌烯醇可损伤鸡的肠道、肝脏和肾脏,但其心脏毒性尚未得到充分阐明。槲皮素是一种植物源黄酮类化合物,具有抗氧化和细胞保护活性,已被证实对心脏损伤具有保护作用。然而,槲皮素是否可缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的鸡心肌损伤仍不明确。因此,本研究构建脱氧雪腐镰刀菌烯醇暴露的鸡体内模型(暴露剂量10 mg/kg),并结合鸡胚原代心肌细胞体外实验,同时施加槲皮素干预(干预剂量4 mg/kg),探究脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导心肌损伤的潜在机制及槲皮素的保护作用。研究发现,槲皮素可显著缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的心肌纤维化(缓解幅度12.36%)、细胞凋亡(缓解幅度41.26%)和氧化应激(活性氧水平降低8.07%)。进一步机制研究证实,槲皮素通过抑制线粒体钙单向转运体(MCU)介导的线粒体钙超载,改善线粒体功能障碍。线粒体钙单向转运体敲低实验可模拟槲皮素的保护作用,证实该蛋白是脱氧雪腐镰刀菌烯醇介导的心肌线粒体功能障碍的关键治疗靶点。综上,本研究结果表明,槲皮素通过靶向线粒体钙单向转运体依赖的线粒体钙稳态失衡,减轻脱氧雪腐镰刀菌烯醇的心脏毒性,为缓解霉菌毒素诱导的心肌损伤提供了新的治疗思路。未来研究需进一步探究线粒体钙单向转运体的上游调控通路,并验证槲皮素在其他动物模型及临床场景中的转化应用潜力。
本研究旨在探讨髓系细胞中核因子红细胞2相关因子2(Nrf2)在动脉粥样硬化发生发展中的作用及机制。通过单细胞转录组测序、髓系细胞特异性Nrf2敲除小鼠模型及多组学分析发现,Nrf2在人及小鼠动脉粥样硬化斑块巨噬细胞中表达上调;敲除髓系细胞Nrf2会加重载脂蛋白E缺陷小鼠的动脉粥样硬化病变,伴随炎症反应加剧和胞葬作用受损。机制研究表明,Nrf2可结合肌球蛋白重链9(Myh9)启动子调控其表达,进而影响巨噬细胞胞葬作用。该研究证实,激活巨噬细胞Nrf2可能是防治动脉粥样硬化的有效策略。
引言 动脉粥样硬化斑块是心血管疾病的基本病理改变。核因子红细胞2相关因子2(Nrf2)在巨噬细胞中对动脉粥样硬化的具体作用尚不清楚。
目的 本研究旨在探讨髓系细胞中Nrf2在动脉粥样硬化发生发展中的作用。
方法 利用单细胞RNA测序数据库,分析Nrf2在人及小鼠动脉粥样硬化组织中的表达水平。构建髓系细胞特异性Nrf2敲除的载脂蛋白E缺陷小鼠模型(Nrf2(M)-KO; ApoE-/-),检测小鼠主动脉及主动脉窦斑块面积、坏死核心大小、斑块不稳定性指数及胞葬作用水平。通过转录组学、蛋白质组学及染色质免疫沉淀-聚合酶链式反应(ChIP-PCR)分析,阐明其潜在作用机制。在原代巨噬细胞及细胞系中,验证胞葬功能及相关基因的mRNA表达水平。
结果 与对照组相比,人及小鼠动脉粥样硬化动脉组织中的巨噬细胞Nrf2表达显著上调。Nrf2(M)-KO; ApoE-/-小鼠全主动脉及主动脉窦出现严重的动脉粥样硬化病变,同时伴随巨噬细胞聚集增多、炎症反应加剧、损伤相关分子模式释放增加、坏死核心扩大及凋亡细胞堆积,提示巨噬细胞胞葬作用受损可能参与疾病的发病过程。体内外实验结果显示,Nrf2缺陷会抑制巨噬细胞的胞葬作用。通过对Nrf2(M)-KO小鼠原代巨噬细胞进行转录组学、蛋白质组学及体外实验,明确了其作用机制:Nrf2可结合Myh9启动子调控其表达,而Nrf2缺陷导致巨噬细胞吞噬小体上Myh9表达减少,是胞葬功能受损的关键原因。使用4-辛基衣康酸药理学激活Nrf2,可减轻炎症反应并增强胞葬作用,但该修复效应在Nrf2敲低细胞中完全消失,证实其作用依赖于Nrf2。
结论 髓系细胞特异性敲除Nrf2会促进炎症反应、抑制巨噬细胞胞葬作用,从而加重动脉粥样硬化。激活巨噬细胞中的Nrf2,有望成为预防和治疗动脉粥样硬化的有效策略。
本研究针对心肌梗死后氧化应激与纤维化两大核心致病机制,设计了一种微环境响应型纳米药物(C@Si-NM),可靶向梗死心肌释放一氧化氮(NO)和姜黄素。在细胞层面,NO可抑制线粒体通透性转换孔开放以减少活性氧(ROS)生成,姜黄素则直接发挥抗氧化作用;二者共同作用于成纤维细胞,通过抑制转化生长因子-β(TGF-β)生成等途径抑制纤维化。在大鼠心肌梗死模型中,该纳米药物治疗4周后,小鼠左心室射血分数提升至74%,接近正常水平(81%),显著优于NO或姜黄素单药治疗。该研究为同时干预心肌梗死急性期与慢性期病理过程提供了新策略。
氧化应激和纤维化是心肌梗死后心功能障碍的核心驱动因素。传统治疗手段主要针对急性氧化损伤或慢性纤维化中的单一环节,缺乏同时靶向这两个相互关联过程的治疗策略。本研究构建了一种微环境响应型纳米药物(命名为C@Si-NM),可将一氧化氮(NO)和姜黄素靶向递送至梗死心肌组织。该纳米药物由谷胱甘肽敏感型环硝酸酯-三亚甲基碳酸酯-聚乙二醇嵌段共聚物胶束经二氧化硅交联而成。在心肌细胞中,NO可抑制线粒体通透性转换孔开放,减少活性氧(ROS)释放;姜黄素则直接发挥抗氧化作用。在成纤维细胞中,NO和姜黄素可通过抑制转化生长因子-β(TGF-β)生成等途径,共同发挥抗纤维化作用。在大鼠心肌梗死模型中,该复合纳米药物治疗4周后,小鼠心脏功能显著改善,左心室射血分数达到74%,接近正常大鼠的81%,且疗效显著优于NO单药治疗组(62%)及姜黄素单药治疗组(63%)。该治疗策略可有效减轻氧化损伤和纤维化,成功桥接了心肌梗死的急性与慢性治疗环节。
本研究旨在解析心肌缺血再灌注(MIR)损伤后心肌组织的空间转录组异质性及关键调控靶点。通过Visium空间转录组测序构建大鼠左心室基因表达图谱,发现梗死边缘区富集细胞黏附相关基因,梗死核心区则以铁死亡和线粒体自噬相关基因表达为特征。结合单细胞RNA测序与反卷积分析,明确梗死区免疫细胞浸润、边缘区平滑肌细胞占主导的细胞组成特点。空间转录组与单细胞测序均显示Piezo1等基因表达异常,功能验证证实,再灌注可诱导细胞内钙离子超载,而Piezo1抑制剂GsMTx4可缓解该现象。该研究揭示了MIR损伤的空间异质性特征,并提出Piezo1作为心肌保护潜在靶点的新方向。
心肌缺血再灌注(MIR)损伤是导致心功能障碍的主要原因,但其潜在分子机制的空间异质性尚不清楚。本研究采用Visium空间转录组测序技术,绘制了MIR损伤后大鼠左心室的基因表达图谱,并鉴定出不同区域的特异性分子特征:梗死边缘区富集细胞黏附相关基因,而梗死核心区则以铁死亡和线粒体自噬相关基因表达为主要特征。为进一步明确细胞层面的机制,本研究整合单细胞RNA测序与参考成分转录组反卷积(RCTD)分析,发现梗死区存在大量免疫细胞浸润,不完全梗死区中性粒细胞富集,而边缘区则以平滑肌细胞为主。空间转录组与单细胞测序结果均显示,Piezo1、兰尼碱受体2(RyR2)、基质金属蛋白酶2(MMP2)及肌浆网钙ATP酶2(SERCA2)的表达发生显著改变,上述结果经蛋白质印迹法及与肌动蛋白α2(ACTN2)的免疫荧光共染色实验进一步验证。拟时序分析显示,Piezo1在特定心肌细胞亚群中选择性富集且呈动态激活状态。利用缺氧/复氧细胞模型进一步证实,再灌注可诱导细胞内钙离子超载,而Piezo1抑制剂GsMTx4可显著缓解该现象。综上,本研究阐明了MIR损伤的空间转录组异质性特征,证实Piezo1是调控钙离子稳态失衡的关键分子,并提出Piezo1有望成为心肌保护的潜在治疗靶点。
本研究针对心肌梗死(MI)后心脏补片电耦合不稳定的临床痛点,研发了一种基于胆碱衍生生物离子液体(Bio-IL)的超导电离子贴片。该贴片可通过共价键和离子相互作用与心肌组织快速稳定黏附,其所含的-N(CH3)3⁺基团可与宿主组织阴离子动态结合,实现离子迁移与电信号稳定传导。在大鼠和小型猪心肌梗死模型中,该贴片可增强梗死区电信号传导速度,缩短心肌去极化和复极化时长,抑制兴奋-收缩耦联脱失,显著减小梗死面积并改善左心室射血分数。该研究为心肌梗死的电生理修复提供了新型功能材料及治疗策略。
心脏补片在心肌梗死(MI)治疗中展现出良好应用前景,但临床转化面临电耦合不稳定的挑战,进而影响心肌收缩功能与结构重建。本研究研发了一种基于胆碱衍生生物离子液体(Bio-IL)的超导电离子贴片,该贴片兼具高电稳定性与生物相容性。该离子贴片可通过共价键和离子相互作用与心肌组织界面形成多重连接,实现快速稳定黏附。在梗死心肌区域,生物离子液体中的-N(CH3)3⁺基团可与宿主组织中的阴离子发生动态相互作用,促进离子双向迁移,从而实现电信号的稳定传导。本研究在大鼠和小型猪心肌梗死模型中,评估了该贴片的电生理整合能力及修复效果。结果显示,该贴片可显著增强梗死区电信号传导,提高传导速度,缩短去极化和复极化时长,并有效抑制兴奋-收缩耦联脱失。此外,该贴片可显著减小梗死面积,改善左心室射血分数,促进心功能恢复。上述研究结果表明,该超导电离子贴片具有良好的临床转化潜力,有望为心肌梗死治疗提供新方案。