研究揭示心脏炎症的关键差异

柏林的一组研究人员与国际科学家合作，在《自然心血管研究》杂志上报告称，他们发现了由COVID-19、抗COVID-19疫苗接种和非COVID-19心肌炎引起的心脏炎症之间的差异。这一发现为更个性化的治疗铺平了道路。

心脏炎症（心肌炎）因病因不同而有所区别。由柏林Max Delbrück中心心血管疾病基因学实验室的Norbert Hübner教授领导的研究团队，与国际科学家合作，确定了由SARS-CoV-2感染和mRNA疫苗引起的与非COVID-19心肌炎相比的不同免疫特征。该研究发表在《自然心血管研究》杂志上。

“我们发现了明显的免疫激活差异。这些知识可能有助于开发新的、更具针对性的疗法，”共同第一作者Henrike Maatz博士说。

大流行期间的独特机遇

心肌炎由各种类型的感染、自身免疫性疾病、遗传和环境因素引起，偶尔也会因接种疫苗引发。尽管COVID-19主要是一种呼吸系统疾病，但已知SARS-CoV-2感染会损害心脏。在儿童和年轻人中，SARS-CoV-2感染可导致多系统炎症综合征，其中心肌炎是最常见的临床表现，尽管这种情况较为罕见。

当冠状病毒大流行爆发时，Max Delbrück中心、柏林健康研究所（BIH）和Charité – Universitätsmedizin Berlin的研究人员看到了一个独特的机会，研究心肌炎在细胞和分子水平上是否因病因不同而有所不同。

Hübner实验室长期以来一直对单细胞水平的心脏疾病进行研究。他们与Deutsches Herzzentrum Berlin（DHZB）的心脏病学家Carsten Tschöpe教授合作，他是BIH免疫心脏病学研究小组负责人，也是德国心脏研究中心（DZHK）的主要研究员。Tschöpe的团队一直在收集疑似心肌炎患者的活检样本。“在DHZB，我们有一个公认的心肌炎单元，专门在选定病例中进行心内膜心肌活检，”Tschöpe说。

“该研究项目由Charité在COVID-19危机期间发起，纳入了课程，并成为DZHK支持的PERSONIFY计划的一部分。在此框架内，心肌炎患者接受高度特异性和有针对性的检查，确保对其临床和科学评估的全面和先进方法。”

“我们非常感谢患者的信任和宝贵贡献，也感谢我们的心力衰竭专科护士在识别患者、确保细致的数据管理、仔细处理组织和血液样本及整体患者护理方面的重要作用，”Tschöpe补充道。

不同的免疫激活

Max Delbrück中心的研究人员对活检的心脏组织进行了单核RNA测序（snRNA-seq），以研究基因表达并创建每个细胞的转录谱。这些谱图用于识别心脏的不同细胞类型。他们检查了每个细胞的分子变化以及不同细胞类型的丰度，分析了三组心肌炎组织样本：COVID-19阳性样本、由mRNA疫苗引起的病例以及大流行前由病毒感染引起的非COVID-19心脏炎症。

例如，研究人员发现，接种疫苗后，CD4 T细胞更为丰富，而在SARS-CoV-2感染后，CD8 T细胞则更为主导。在非COVID-19心肌炎样本中，CD4与CD8细胞的比例约为50/50。基因表达数据还表明，COVID-19后组的CD8 T细胞似乎比非COVID心肌炎更具攻击性。研究人员还发现了一小群T细胞存在于COVID-19后心肌炎中，这些T细胞之前仅在严重COVID-19患者的血液中观察到。

“这些发现共同表明，COVID-19后心肌炎的免疫反应比大流行前形式的心肌炎更强，而疫苗接种后的心肌炎症似乎较轻，”Max Delbrück中心和Charité – Universitätsmedizin Berlin的Norbert Hübner教授说，他也是该论文的通讯作者和DZHK的主要研究员。尽管来自疫苗接种后心肌炎患者的样本量较小，但结果与其他关于疫苗接种后心肌炎的研究一致。

对治疗的影响

能够区分由不同类型感染和疫苗接种引起的心肌炎为改善针对特定类型炎症的治疗铺平了道路，Maatz说。基于这项研究，可以开发新的疗法来控制疫苗的副作用，例如，她补充道。

此外，心脏活检样本通常非常小——它们不超过针尖大小。使用如此少量的组织使snRNA-seq技术发挥作用是一个挑战，Maatz说。“但我们能够生成的分辨率和深度见解真正展示了这种方法的力量——也许未来也可以用于诊断设置。”

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