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摘要研究背景及目的：心肌纤维化是多种心脏疾病共有的病理表型，纤维化的持续进展会影响心脏正常的机械活动和电传导，甚至造成心力衰竭、恶性心律失常等不良后果。在非缺血性心肌病中，心肌纤维化往往以心肌细胞外基质的广泛增生为基础，形成的一种慢性纤维化。这种纤维化同样与患者的不良预后密切相关。然而当前关于这种心肌慢性纤维化的机制尚未完全阐明。肥厚型心肌病（Hypertrophic Cardiomyopathy，HCM）作为经典的非缺血性心肌病，病理上同样表现为经典的慢性纤维化特征。因此，本研究从肥厚型心肌病患者的心肌转录组测序入手，结合影像学评估和生物信息学分析，探索影响心肌纤维化的关键分子通路和基因，寻找心肌纤维化潜在的标志物及治疗靶点。<br>　　研究方法：我们从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）中下载了HCM患者心脏组织的RNA高通量测序数据以及CMR数据。利用心脏磁共振钆延迟增强显像（Late Gadolinium Enhancement，LGE）对心肌纤维化进行量化，联合基因加权共表达网络分析（Weighted Gene Co-expression Network Analysis， WGCNA）筛选与LGE相关的基因模块和核心基因。同时进行HCM伴纤维化差异基因分析，取差异基因和核心基因的交集，对重叠基因的表达情况与临床纤维化指标进行相关性检验，最终确定影响纤维化的关键基因。在小鼠主动脉弓缩窄（Transverse Aortic Constriction，TAC）所致的心肌纤维化模型中验证关键基因的表达情况并最终筛选潜在靶基因及治疗药物。与此同时，在小鼠TAC模型和细胞纤维化模型中检测靶基因的表达情况，评估所选的药物对靶基因的抑制效果，及其潜在的抗纤维化作用。<br>　　研究结果：本研究基于WGCNA分析鉴定了4个与心肌自发纤维化相关的基因模块，富集分析显示，这些基因在转化生长因子β1受体信号（Transforming Growth Factor-β1，TGF-β1）通路和细胞增殖相关通路中显著富集。结合斯皮尔曼相关性分析最终得出5个表达水平与LGE面积比例（The Percentage of LGE Area， LGE%）具有强相关性的纤维化基因，分别为MYH11、C10orf71、JMJD4、SNAP47和CCND1。在小鼠TAC模型测序数据中，我们发现心脏成纤维细胞中CCND1的过表达是心肌慢性纤维化的重要特征。在小鼠TAC所致的纤维化模型中， CCND1抑制剂甲氨蝶呤（Methotrexate，MTX）的周期性低剂量给药可以降低心肌组织中CCND1表达，减轻心肌纤维化，改善心脏功能。在心脏成纤维细胞体外模型中，MTX同样逆转了TGF-β1刺激后引起的CCND1的升高，并抑制了成纤维细胞的激活。<br>　　研究结论：分析结果表明，TGF-β1通路和细胞增殖相关通路参与肥厚型心肌病中的慢性纤维化过程。本研究通过多角度筛选和验证最终鉴定了细胞周期相关性蛋白CCND1可作为心肌纤维化的潜在标志物及治疗靶点。甲氨蝶呤作为一种潜在的抗心肌纤维化药物，可能通过降低CCND1的表达改善心脏慢性纤维化。