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Circulation Research:免疫细胞与心脏损伤与修复的免疫治疗

  1. 心脏修复

来源:生物谷 2021-06-08 10:03

近日,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在Circulation Research杂志上发表了题为"Immune Cells and Immunotherapy for Cardiac Injury and Repair"的文章。心脏损伤仍然是全世界发病率和死亡率的主要原因。尽管取得了重大进展,但对于为什么急性损伤后心脏不能完全恢复功能,以及为什么进行性
近日,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在Circulation Research杂志上发表了题为"Immune Cells and Immunotherapy for Cardiac Injury and Repair"的文章。心脏损伤仍然是全世界发病率和死亡率的主要原因。尽管取得了重大进展,但对于为什么急性损伤后心脏不能完全恢复功能,以及为什么进行性心力衰竭经常接踵而至,仍然难以完全理解。除心脏移植外,没有任何治疗方法可以可靠地阻止或逆转大多数患者心力衰竭的不可阻挡的进展,一旦它在临床上变得明显。到目前为止,大多数药物干预都集中在改善血流动力学(减少后负荷、控制血压和血容量)或改变心肌细胞功能上。然而,免疫系统对正常心脏功能和对损伤的反应的重要贡献最近已经成为令人兴奋的研究领域。旨在利用免疫细胞力量的治疗干预为心脏病的新治疗途径带来了希望。在这里,作者回顾心脏损伤的免疫反应,它对心脏纤维化的贡献,以及免疫调节疗法影响心脏修复的可能性。

图片来源:DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318005

机体通过复杂的急性和慢性适应过程对各种心脏损伤做出反应,以维持泵的功能。这个过程的中心是炎症和免疫细胞信号。例如,在急性缺血性损伤的背景下,免疫介导的激活心肌纤维化是必要的,以避免灾难性的心肌破裂。驻留的间质成纤维细胞的激活和来自心外膜的成纤维细胞的募集会导致瘢痕的形成,从而维持心室的完整性。然而,在许多情况下,最初有益的成纤维细胞反应变得不适应,导致过多的ECM(细胞外基质)。细胞外基质的过度积聚使心肌变得僵硬,并对心肌细胞的壁龛产生负面影响,导致心功能的进行性恶化。虽然成纤维细胞的激活已经得到了很好的研究,但免疫信号的多方面作用及其对急性和慢性纤维化的影响直到最近才在心血管研究界得到广泛关注。这一新的认识将通过靶向免疫调节剂彻底改变心肌疾病的治疗。此外,T细胞工程的进展为新疗法的发展提供了令人振奋的未来方向。

心脏损伤的免疫反应是复杂的,目前只有部分了解。损伤类型、宿主和环境因素的不同都会调节免疫反应。受伤心脏的有效无菌炎症依赖于多种信号。濒死细胞释放的损伤相关分子模式、胞浆DNA传感通路和心肌细胞NLRP3(NLR家族嘌呤结构域包含3)炎症小体(通过CaMKIIδ[钙/钙调素依赖的蛋白激酶IIδ]激活)均负责启动心肌损伤的促炎环境。此外,组成免疫系统的许多不同类型的细胞相互作用,并与常驻的心脏成纤维细胞、内皮细胞和心肌细胞相互作用。下面总结了对损伤有益和有害的免疫细胞亚型反应的一些例子。

首先对损伤做出反应的免疫细胞类型之一是组织驻留巨噬细胞。这些自我更新细胞是从卵黄囊和胎肝早期在胚胎心肌中建立的。巨噬细胞对心肌发育至关重要,包括心脏淋巴系统的正常形成,以及它们促进适当的电传导。最近,巨噬细胞在维持心脏能量稳态中扮演了一个有趣的角色,这是通过处理心肌细胞排出并被常驻巨噬细胞吞噬的耗尽/有缺陷的线粒体来介导的。这一过程利用了自噬途径的组成部分,并在心肌应激时得到加强。心脏巨噬细胞的耗尽破坏了这一过程,并导致炎症小体的激活和心功能不全。这一观察结果可能有助于解释自噬在心力衰竭代谢功能障碍中长期受到赞赏的作用。

心脏损伤后免疫细胞参与

图片来源:DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318005

心肌损伤和修复的病理过程是由交叉的炎症途径和免疫细胞类型组成的复杂网络协调的。作者对特定免疫细胞和细胞因子的有益和有害贡献的理解是一个令人兴奋的新兴研究领域。T靶向调节免疫系统作为促进心肌恢复和修复的机制是心脏免疫学的重要目标。M2样巨噬细胞、自然杀伤细胞和Treg是治疗干预的特别有希望的靶点。此外,改造免疫系统以减少老化和衰竭心脏的纤维化和衰老的前景提供了潜在的未来治疗途径。其他工程免疫细胞,如CAR巨噬细胞,也可能即将出现。总之,有针对性地操纵免疫系统以造福受伤的心脏是一个令人兴奋和有前途的积极研究领域。(生物谷 Bioon.com)

参考文献


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