Science Immunology：理解一颗破碎的心

根据一项新的研究，心力衰竭的压力会被身体记住，并可能导致反复发作的心力衰竭，以及其他相关的健康问题。研究人员发现，心力衰竭会留下一种“压力记忆”，其形式是造血干细胞的DNA修饰发生变化，而造血干细胞与血液和免疫细胞巨噬细胞的产生有关。这些免疫细胞在保护心脏健康方面发挥着重要作用。然而，造血干细胞中的一个关键信号通路(细胞内传递信号的分子链)，称为转化生长因子β (TGF-β)，在心力衰竭期间被抑制，对巨噬细胞的产生产生负面影响。提高TGF-β水平可能是治疗复发性心力衰竭的新途径，而检测积累的压力记忆可以在它发生之前提供早期预警系统。

更健康的生活和更好的福祉是联合国全球可持续发展目标之一。积极的一面是，最近的一项研究表明，到2050年，全球预期寿命预计将增加约4.5岁。这在很大程度上要归功于公共卫生部门为预防疾病和提高心血管疾病等疾病的存活率所做的努力。然而，心脏病仍然是全世界死亡的主要原因，估计有2600万人受到心力衰竭的影响。

一旦发生心力衰竭，它就有可能与其他健康问题一起再次发生，比如肾脏和肌肉问题。日本的研究人员想了解是什么导致了这种复发和其他器官的恶化，以及是否可以预防。

东京大学医学研究生院的Katsuhito Fujiu项目教授解释说:“根据我们早期的研究，我们假设复发可能是由心力衰竭期间在体内积累的压力引起的，特别是在造血干细胞中。”造血干细胞存在于骨髓中，是血细胞和一种称为巨噬细胞的免疫细胞的来源，有助于保护心脏健康。

通过对心力衰竭小鼠的研究，研究人员在表观基因组上发现了压力印记的证据，也就是说，小鼠的DNA发生了化学变化。一个重要的信号通路，被称为转化生长因子β，参与调节许多细胞过程，在心力衰竭小鼠的造血干细胞中被抑制，导致产生功能失调的免疫细胞。

这种变化持续了很长一段时间，所以当研究小组将心力衰竭小鼠的骨髓移植到健康小鼠体内时，他们发现干细胞继续产生功能失调的免疫细胞。后一组小鼠后来出现心力衰竭，并容易出现器官损伤。

“我们将这种现象称为压力记忆，因为心力衰竭的压力会被记住很长一段时间，并继续影响整个身体。虽然各种其他类型的压力也可能会影响这种压力记忆，但我们认为心力衰竭引起的压力尤其重要。”

好消息是，通过识别和理解TGF-β信号通路的这些变化，现在为潜在的未来治疗开辟了新的途径。Fujiu说:“可以考虑采用全新的疗法来防止心力衰竭住院期间这种压力记忆的积累。”“在患有心力衰竭的动物中，补充额外的活性TGF-β已被证明是一种潜在的治疗方法。纠正造血干细胞的表观基因组也可能是一种消耗压力记忆的方法。”

现在已经确定了它，研究小组希望开发一种系统，可以检测和防止人类压力记忆的积累，其长期目标是不仅能够防止心力衰竭的复发，而且能够在它完全发展之前捕捉到这种情况。