绘制心脏地图以防止心脏病发作造成的损害

澳大利亚维克多·张心脏研究所的科学家制作出了首张心脏细胞综合图，揭示了心脏纤维化的过程——心力衰竭的主要原因之一。

这一发现为开发针对性药物以防止心脏病发作后造成的疤痕损伤开辟了新的途径。

心脏病发作期间和之后，心肌会受到损伤，形成疤痕组织，而疤痕组织缺乏健康心肌的弹性和收缩性。这种损伤是永久性的，会影响心脏泵血的能力，最终导致心力衰竭。

理查德哈维教授与该研究所的拉尔夫帕特里克博士和瓦伊豪詹班杜博士共同领导了这项研究，他表示这一发现是理解心脏纤维化的重要一步 - 心脏纤维化几乎伴随所有形式的心脏病，包括高血压导致的心脏超负荷。

“多年来，人们投入了数百万甚至数十亿美元的资金来寻找控制心脏纤维化的新药，但这些努力大多以失败告终。我们迫切需要开发能够阻止甚至逆转心脏纤维化的新疗法，让数百万人受益，”哈维教授说。

“纤维化是人体愈合过程中必不可少的一部分。但在心脏中，如果疾病诱因得不到解决，这一过程可能会发展得过于严重，造成对心脏功能极为有害的疤痕，是心力衰竭的主要原因。

“这是我们首次利用革命性的技术分析单细胞中的基因表达，绘制出心脏纤维化所涉及的细胞进展状态以及这些细胞如何一天天进化。”

研究小组分析了 100,000 个单细胞的 RNA 特征，重点关注与纤维化有关的细胞，并整合了几项关于多种心脏病状态的开创性研究的数据。

它使他们能够生成小鼠模型心脏的综合细胞图，以精确定位与纤维化有关的细胞和通路。

该研究确定了静息细胞、活化细胞、炎症群体、祖细胞库、分裂细胞以及称为肌成纤维细胞和基质成纤维细胞的特化细胞。

研究发现，肌成纤维细胞(被认为是造成疤痕的主要因素，但在健康心脏中并不存在)在小鼠模型中于心脏病发作三天后开始形成，并在第五天达到高峰。然后它们分解成一种称为基质纤维细胞的形式，这可能会阻止疤痕消散。

这项发表在《科学进展》上的研究还探讨了由于主动脉瓣狭窄或高血压导致的高内压诱发心力衰竭的其他心脏病模型。

Vaibhao Janbandhu 博士表示：“我们发现不同类型的心脏病的纤维化进展有着惊人的相似性。肌成纤维细胞在高血压早期大量存在，然后分解为基质纤维细胞，就像心脏病发作后的情况一样。

“这为未来的治疗方法打开了大门，这些治疗方法将能够针对不同心脏病中的特定细胞类型或过程。这有望防止健康细胞受到永久性损害。”

这项研究使用了小鼠模型和人类患者的数据。在人类中，心力衰竭可能需要数十年才能发展，因此需要更详细地探索人类患者中确切的细胞类型和过程时间。

Janbandhu 博士补充道：“持续高血压可能会带来毁灭性的后果，但它是可以治疗的，这凸显了监测高血压并迅速控制的必要性。”

该团队还创建了“CardiacFibroAtlas”，这是一个供全球研究人员使用的资源网络工具。它允许用户可视化和分析基因在心脏病发作和相关健康问题中的表现。