心脏病每年导致数百万人死亡,仍是全球首要死因。加州大学圣地亚哥分校助理教授维内特·奥古斯丁提出研究致命性心脏事件的新视角:突破传统将心脏病发作视为孤立事件的框架,转而探索心脏与大脑的神经免疫交互机制。美国凯克基金会已向奥古斯丁在该校生物科学学院的实验室提供120万美元资助,支持其将心脏病发作视为由心脏-大脑互动驱动的、涉及神经系统与免疫系统的综合事件。尽管心脏、神经和免疫系统的整合研究相对不足,该新项目将运用神经科学和数据科学工具,揭示心脏病发作的根本原因,以期开发更精准的理解与治疗方法。
“我们的创新思路是从全新视角攻克心脏病发作难题,目标是研发更有效的治疗方案,”奥古斯丁表示,“核心假设是:心肌梗死期间,心脏供血不足会触发组织损伤、缺氧和免疫激活的警报信号。大脑将这些信号解读为急性应激事件,进而通过交感神经系统启动全身炎症反应。”
为探究这些交互机制,奥古斯丁团队将采用综合研究策略:通过小鼠模型追踪心率、血压和体温等生理参数;运用聚焦RNA转录本的转录组学技术,分析受损心肌组织的单细胞及空间特征,深入探究分子与免疫机制。该校生物科学学院院长基特·波利亚诺评价道:“奥古斯丁助理教授正推动创新研究方法,深化我们对心脏、免疫系统、神经系统及大脑交互如何引发心脏病发作的理解。我们衷心感谢凯克基金会对这项突破性研究的支持,这在当前生物医学研究资金不确定时期尤为关键。”
该为期三年的项目将运用光遗传学(利用光操控细胞活性)和化学遗传学(通过工程受体调控神经活动)等尖端基因技术操控心脏感觉神经元。研究团队还将借助机器学习解码神经活动,开发预测心脏病发作的量化指标。此类“闭环干预”技术有望成为预测心脏事件并实施即时干预的革命性手段。
“通过整合心脏病学、免疫学、神经科学与机器学习,这些研究将充分利用心脏-大脑的强大连接,彻底革新心血管治疗,”奥古斯丁强调,“这将为研究全球头号杀手——心脏病发作提供全新视角。”
凯克基金会由石油公司创始人威廉·迈伦·凯克于1954年在洛杉矶创立,是美国规模最大的慈善组织之一,长期支持卓越的科学、工程及医学研究,同时资助本科教育及南加州地区的文化艺术、健康与社区服务项目。
“通过整合心脏病学、免疫学、神经科学与机器学习,这些研究将充分利用心脏-大脑的强大连接,彻底革新心血管治疗。”——助理教授维内特·奥古斯丁
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