扩张型心肌病和肥厚型心肌病的单核图谱分析

据Chaffin M 2022年6月22日（Nature，2022 Jun 22.Doi：10.1038/s41586-022-04817-8.）报道，美国布罗德研究所和拜耳公司的研究人员构建出心脏中多种细胞类型的详细图谱，这些细胞类型参与了心力衰竭的两个主要原因：扩张型心肌病（DCM）和肥厚型心肌病（HCM）都损害了心脏的泵血功能。

为了构建心脏的细胞图谱，研究人员使用了单核RNA 测序（RNA-seq），研究了晚期心力衰竭患者的心脏组织，发现DCM 和HCM 心脏细胞表达的基因与非衰竭心脏不同，但DCM 与HCM 患者的基因表达谱相似。一些心肌病患者还有一套独特的成纤维细胞，他们认为这可能有助于心力衰竭患者的组织瘢痕形成，并可能成为未来治疗的靶标。

现在，几乎所有形式的心力衰竭无论其病因如何都得到了类似的治疗。目标是想知道在患者中，是否有细胞群体或基因的表达在健康和疾病之间有所不同？ 结果发现，在一些疾病患者中有高度活跃的心脏成纤维细胞的基因。

Ellinor PT 团队使用单核RNA-seq，用计算方法按细胞类型分离转录特征。结果发现罕见的细胞类型的特征，这些细胞类型的信号可能在大量分析中被淹没了。虽然DCM 和HCM 以不同的方式导致心力衰竭，且有差异，但这两种疾病有相同的转录指纹。某些心脏细胞类型的丰度在心肌病患者和健康者之间存在差异。衰竭的心脏比非衰竭的心脏有更少的心肌细胞，但有更多的成纤维细胞，这可能表明有瘢痕组织的存在。在这些成纤维细胞中，研究人员还发现只有衰竭的心脏有一个独特的成纤维细胞群体。这些细胞的转录特征非常特别，心肌病心脏中有数千个这样的细胞核，而非衰竭心脏中几乎没有。

利用CRISPR 筛选，该团队研究了将这群成纤维细胞与正常心脏成纤维细胞区分开来的关键基因的功能。结果发现，有几个基因是心脏成纤维细胞从休眠状态过渡到活跃状态所必需的，在活跃状态下，这些细胞形成的瘢痕组织会阻碍心脏泵血。这些基因可能是未来治疗慢性瘢痕组织形成（即纤维化）的靶标。