Science：成纤维细胞可能好心办了坏事？为护心脏不“破”，反而让它变僵硬

来源：100医药网 2025-09-29 16:21

一项发表在《科学》杂志上的研究重新审视了成纤维细胞的作用，发现它们可能加剧了这种疾病。

修复心脏损伤的细胞 成纤维细胞，可能在特定心脏病症中引发心脏僵硬和纤维化的恶性循环。扩张型是导致的主要原因之一，其病因一直被认为源于心肌细胞的功能缺陷。但心脏是一个由多种细胞类型相互作用的复杂系统。

一项发表在《科学》杂志上的研究重新审视了成纤维细胞的作用，发现它们可能加剧了这种疾病。

"我们发现，那些在其他方面正常的成纤维细胞并非像在几乎所有其他疾病环境中那样，仅仅分泌细胞外基质蛋白，"该研究的资深作者、华盛顿大学医学院和华盛顿大学工程学院生物工程系副教授Jen Davis解释道。"相反，它们正在用自己的细胞体来 支撑 住心脏，这导致了器官的僵硬。随着心脏衰弱和扩大，它们开始产生过量的纤维化组织。"

研究团队在实验室模型中证明，关闭这些异常成纤维细胞中的一个信号通路可以恢复心脏功能。这一发现可能具有治疗意义。

在扩张型心肌病中，心脏难以有效泵血。该疾病全球患病率约为1/250，是最常见的遗传性形式之一。有效的治疗方法仍然难以找到。

大约十年前，华盛顿大学的研究人员开始研究成纤维细胞如何协助心的维护。当心脏受损时，成纤维细胞会迅速行动，分泌蛋白质形成疤痕以保持心脏结构完整。

过去，纤维化一直被视为扩张型心肌病等疾病的副作用，而非主要驱动因素。然而，这项最新研究揭示，成纤维细胞并非仅仅进行常规的损伤控制；它们可能正在加剧问题。

Davis实验室通过基因工程使小鼠的心肌细胞表达与扩张型心肌病相关的突变。这种方法揭示了纤维化中各种生物成分（包括肌细胞、成纤维细胞和细胞外基质）以及心脏收缩舒张产生的机械信号之间的相互作用。

研究团队使用了工程化心脏组织和合成水凝胶等工具，从而能够精确控制细胞环境。"我们可以清晰地看到这个模式，"Bella Reichardt说。"我们看到成纤维细胞开始重塑细胞外基质，我们看到心脏因此变得僵硬，我们也看到了这如何反馈到肌细胞中引发更多问题，从而加剧了纤维化。它就像一个恶性循环，不断往复。"

Reichardt补充道："我们还有另一种基因改造小鼠，可以在其中敲除成纤维细胞中的P38信号通路，从而同时阻止成纤维细胞数量的扩张和后期疤痕的产生，这也防止了肌细胞和整个心脏层面的一些功能损伤。这开启了一种可能性，即如果医生能够在更早的时间点进行干预，或许能够预防一些与心脏病相关的功能丧失。"

在转化肌肉研究中心，Mike Regnier团队在蛋白质、细胞和整个器官层面进行了纤维化生物力学的多尺度功能分析。

"我们再次看到机械信号是驱动所有问题的根源，"Davis指出，"当心脏扩张时，它会充满血液。我们认为成纤维细胞是在试图防止过度扩张，以避免 气球 破裂。"

扩张型心肌病患者通常会被开具心力衰竭药物。部分患者受益于能够增强心脏泵血机制中肌球蛋白收缩力的药物。虽然这些干预措施有助于控制症状，但它们无法阻止纤维化或治愈疾病。

"我们的数据表明，对于DCM患者，仅仅治疗肌细胞是不够的，"Davis说。"靶向成纤维细胞也至关重要。"

"大多数心脏病都会产生可能有害的纤维化反应，"华盛顿大学医学院的心脏病专家Farid Moussavi-Harami博士说。"但我们没有多少疗法来解决它。这项研究的独特之处在于，我们通过敲除驱动纤维化的p38通路，展示了心脏功能的改善。我认为这种策略，与肌球蛋白激活剂等其他疗法相结合，可能对患有DCM等遗传性心肌病的患者有益。"

Moussavi-Harami设想，未来患者或许可以根据纤维化程度（高、中、低）进行分类，以指导个性化治疗。（100yiyao.com）

参考文献：

Ross C. Bretherton et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv9157.

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