当心脏肌肉因心脏病发作而变弱或受损时,心脏难以泵出足够血液以满足身体需求。随着时间推移,这可能导致心力衰竭,即心脏功能下降至40%以下。根据美国疾病控制与预防中心数据,这种状况影响了美国约670万20岁以上人群。约50%的心力衰竭患者在病情发展后的五年内死亡,目前尚无阻止该疾病进展的治愈方法。
宾夕法尼亚州立大学医学院医学副教授、宾夕法尼亚州立大学心脏与血管研究所基础科学研究副主任Shyam Bansal表示:"在过去25到35年中,我们一直使用相同的心力衰竭药物,但目前没有任何药物能够改变疾病进展。原因是我们尚未真正理解导致这种进行性心脏功能障碍的根本机制。"
现在,Bansal和宾夕法尼亚州立大学医学院研究团队发现,问题可能出在身体自身的防御系统上——它可能弊大于利。具体而言,他们发现一种名为辅助T细胞(helper T cells)的免疫细胞通常参与伤口愈合和对抗感染,但在衰竭的人类心脏中却过度激活,造成损伤。研究人员解释说,这是首次在人类心脏中观察到T细胞的这种激活现象,这突显了炎症和免疫功能障碍在心力衰竭中的影响,并揭示了可用于设计治疗心力衰竭新药物的潜在治疗靶点。该团队将研究成果发表在《分子与细胞心脏病学杂志》上。
论文高级作者Bansal表示:"我们从未意识到辅助T细胞在心力衰竭中的作用。这项研究表明,辅助T细胞是介导疾病病理的关键参与者,并通过靶向炎症和功能失调的T细胞,为缓解心力衰竭期间的进行性心脏功能障碍开辟了新途径。"
通常,T细胞在血液、淋巴结或脾脏中循环。当发生感染或受伤时,它们会与其他免疫细胞一起启动愈合过程。Bansal表示,他想知道,如果T细胞可以帮助修复皮肤上的伤口,为什么它们不能修复最终导致心力衰竭的受损心脏组织?
这个问题成为了Bansal研究的基础。在他之前进行的小鼠心力衰竭模型研究中,他和同事发现,虽然辅助T细胞在心脏病发作后立即起到保护作用,但在慢性心力衰竭阶段,这些细胞会发生某些变化,导致它们损害心脏而非修复心脏。
在这项研究中,他们希望了解辅助T细胞在人类中是否以类似方式激活和发挥作用。研究人员调查了来自健康和衰竭人类心脏的组织样本中单个细胞的分子和细胞活动,以及来自公开数据集的信息。
研究人员发现,与健康人类心脏相比,衰竭的人类心脏中T细胞的激活和增殖更为明显,特别是在CD4+辅助T细胞中,这些细胞通常参与协调身体的免疫反应以对抗感染和愈合伤口。
特别是,CD4+辅助T细胞表现出与雌激素相关的特定类型细胞信号传导活动水平更高。研究人员解释说,当这种信号通路被放大,尤其是在辅助T细胞中,已被证明会促进心脏组织瘢痕形成和炎症,这与心脏功能下降有关。在之前的研究中,Bansal和他的同事发现CD4+辅助T细胞的雌激素信号传导活性增加与心力衰竭期间的进行性心脏功能障碍有关。
虽然研究人员表示尚不清楚CD4+ T细胞在心力衰竭中的具体作用,但这些发现为如何看待这种状况提供了新的方向和视角。他们的研究表明心力衰竭可能具有自身免疫成分——这是以前从未考虑过的。
Bansal表示,他们将继续研究炎症作为心力衰竭根本原因的作用。在未来研究中,他们计划调查是否可以通过设计新的治疗方法来靶向已确定的通路,从而阻止激活的类似自身免疫的T细胞和疾病进展。
该论文的其他宾夕法尼亚州立大学医学院作者包括:第一作者Austin Angelotti(宾夕法尼亚州立大学心脏与血管研究所博士后学者);Thiruvelselvan Ponnusamy(宾夕法尼亚州立大学心脏与血管研究所博士后学者);Vinay Kumar(研究员);Gianna Passarelli(博士生);Jozef Malysz(病理学和实验室医学副教授);Balakrishnan Mahesh(外科副教授);Behzad Soleimani(外科教授、John Anton和Marian Trescher Waldhausen外科讲席教授、宾夕法尼亚州立大学心脏与血管研究所主任);以及Elisa Bradley(医学副教授)。
这项工作得到了美国国立卫生研究院和美国心脏协会的资金支持。
来源:宾夕法尼亚州立大学
期刊参考:Angelotti, A., et al. (2025). 扩张型心肌病患者功能失调的心脏T淋巴细胞的表型和机制. 《分子与细胞心脏病学杂志》. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2025.12.011.
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