全国 3.3 亿多心血管疾病患者的希望?2020 年度心血管领域十大研究盘点

几十年来,心脏疾病一直是全球范围内导致死亡的主要原因。

近日,频频传来年轻人轰然倒下的噩耗,25 岁童星心肌梗死,22 岁女员工加班回家路上猝死….. 如此种种,让人惋惜,不寒而栗。

心源性猝死可能是其中重要的原因之一。

各种不良生活习惯对心血管造成长期损害,导致心血管疾病,它更像是一个隐性的炸弹,严重威胁生命健康。

根据《中国心血管健康与疾病报告 2019 概要》,中国心血管病防治工作面临着严重挑战,据估计全国心血管疾病患者高达 3.30 亿,且患病率及死亡率仍处于上升阶段,并呈现年轻化

鉴于心血管疾病的极大危害性,有关心血管疾病防治的研究,对于降低心血管病发病率,提高患者生活质量,改善预后有着重要意义。

今天,丁香学术为大家盘点了 2020 年十大心血管领域前沿进展,其中囊括了心脏病干细胞治疗、心脏代谢组学、肠道微生物、心脏单细胞图谱、猪心移植、人造血管、高血压定义、秋水仙碱老药新用... 诸多顶级期刊基础与临床研究进展,与读者共飨。

 

1、Nature南大鼓楼医院王东进完成「世界首例」心脏病干细胞治疗

几十年来,心脏病是世界范围内导致死亡的主要原因,研究人员一直试图用成年干细胞治疗心脏病,但这种方法已在人体上被证明不可行。因此,研究人员转向了诱导多能干细胞(iPS)

2020 年 5 月 13 日,Nature 发文报道两名中国男子率先接受干细胞治疗心脏病 [1]。据南京鼓楼医院的心脏外科医生王东进表示,他向两位病人受损的心脏组织内周围注射了大约 1 亿个心肌细胞,这些细胞是从一位健康人捐献的细胞中提取出来的 iPS 细胞。与此同时,这两名患有严重心脏病的男子接受了冠状动脉搭桥手术。

据王东进透露,这两位病人已经在接受治疗一年后成功康复了。这是目前已知的首次将 iPS 技术用于治疗受损心脏的临床应用。

 

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图 1 iPS 来源的心肌细胞用于人体试验(来源: Thomas Deerinck, NCMIR/SPL)

科学界在心肌细胞引入心脏的最佳方法,是直接注射还是移植,一直存在争论。由于相关数据尚未披露,所以无法确认这种治疗是否真正有效。

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2、Science:全方位解读人类健康心脏和心衰心脏代谢图谱

心力衰竭是导致死亡的主要原因。心力衰竭的心脏无法利用循环养分来满足其代谢需求。因此,了解心脏在健康和疾病状态下是如何使用「燃料」的,对于了解疾病中异常的心脏代谢是至关重要的。

2020 年 10 月 16 日,来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在 Science 杂志上发文,报道了人类健康心脏和心衰心脏「燃料」使用情况的全面和定量信息,通过对 110 位患者的动脉,冠状窦和股静脉的血液进行了代谢组学研究,量化了人类心脏和腿部对 277 种代谢物(包括所有主要营养素)的摄取和释放,绘制了一幅心脏代谢图谱 [2]

 

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图 2 人类心脏代谢组学分析(来源 Science)

通过对人类心脏的代谢组学的分析,对心衰发生发展过程中的代谢变化进行全面精准的定量,将为心衰药物的研制、开发提供依据。

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3、Cell肠道微生物代谢产物与心血管疾病相关

2020 年 5 月 3 日,Cell 报道来自克利夫兰诊所的一个研究小组,使用非靶向代谢组学(n = 1,162 名受试者),发现一种血浆代谢物(m/z = 265.1188)名为苯乙酰谷氨酰胺 (PAGln) 的化合物。随后在独立队列(n = 4,000 名受试者)中显示苯乙酰谷氨酰胺与心血管疾病和突发相关重大不良心血管事件(心肌梗塞,中风或死亡)相关 [3]

  

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图 3 肠道微生物代谢产物 PAGln 通过 ADR 参与增强血小板血栓形成潜力(来源 Cell)

PAGln 代表了一种新的促进心血管相关疾病的肠道微生物依赖性代谢产物,能通过肾上腺素能受体发出信号。该发现扩展了对心脏病潜在肠道微生物群机制的了解,并展现了它们作为治疗靶标的潜力


总的来说,这项研究向我们展示了吃到胃里的食物是如何通过肠道微生物与健康和疾病风险联系在一起的,这可能为未来个体化的心血管疾病诊治提供帮助。

4、NCB: 胡盛寿院士、王利团队首次系统绘制成人心脏的单细胞图谱

重新绘制成人心脏细胞图是解密细胞构成和相互作用的基本原理的第一步。然而,因为人类心脏组织细胞多样性和样本获取困难,以及分离和测序高质量的成年心肌细胞的技术障碍,此前成人心脏仍然缺乏细胞图。

 

全国 3.3 亿多心血管疾病患者的希望?2020 年度心血管领域十大研究盘点

2020 年 1 月 8 日,中国医学科学院阜外医院胡盛寿院士、王利团队 Nature Cell Biology 发表了题为 Single-cell reconstruction of the adult human heart during heart failure and recovery reveals the cellular landscape underlying cardiac function 的文章 [4] 对 21 422 个心脏组织细胞进行单细胞转录组测序和分析,世界上首次系统绘制了成人心脏的单细胞图谱

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5Circulation:接受移植的猪心脏将成为可能

对于患有严重心力衰竭和某些对其他疗法无反应的心脏病患者,心脏移植通常是他们生存的唯一希望,但是通常需要六个月以上的时间才能等到供体。据美国 2017 年数据统计,平均每天有 22 人在等待器官移植中死去供体器官短缺是制约器官移植发展的主要瓶颈之一

 

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图 5 人血液参与猪血管内皮损伤的机制

2020 年 10 月 5 日,Circulation 报道异种移植可以延长生命周期 [5]。研究中描述了基因工程和药物开发帮助德国团队成功地将猪心移植给狒狒。这种开创性的心脏异种移植(将心脏从一个物种移植到另一物种)可以延长和挽救无数患者生命。

研究员之一皮尔森说:「在过去的 35 年中,我们小组和其他人进行了大量研究和努力的结果表明:猪 - 人的心脏移植是可行的!」他预测人类最早将在 2021 年底接受猪心脏的移植。

6、Science: 生物工程人造血管

在治疗动脉粥样硬化性疾病、感染和创伤性损伤时,血管置换和修复是最常进行的外科手术之一。

尽管临床上对工程动脉置换的需求极大,但在免疫接受、所需的组织力学、低血栓形成性和即时可获得性上存在巨大挑战。近年来,细胞生物学、生理学和工程学的交叉融合,为创造在血管修复和置换中真正发挥作用的人体组织提供了条件

 

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图 6 从人类血管细胞培养并植入患者体内的工程化人类动脉(图源 Science)

2020 年 10 月 9 日,Science 总结报道了生物工程人造血管近一个世纪以来取得的科学技术进步 [6]。文章讨论了为使生物工程动脉血管发挥功能,并且不需要进行免疫抑制,应满足的五个条件。此外,作者还讨论了在与人类生理学类似的条件下,血管细胞与合适的基质结合用于组织生长时,如何产生功能性生物工程动脉。

这些生物学方法为将来管理和治疗血管疾病铺平了道路

7 、Hypertension:2020 ISH 全球高血压实践指南重磅发布

为了减轻全球高血压负担(BP),国际高血压学会(ISH)制定了世界范围内适用的《2020 国际高血压实践指南(以下简称 ISH 指南),该指南已于 2020 年 5 月 6 日正式发布 [7]

这是继 1999 年和 2003 年与世界卫生组织 (WHO) 联合发布高血压指南以来,ISH 首次单独发布国际高血压指南。

本指南适用于管理 18 岁及以上成年人高血压,ISH 指南委员会综合了各国发布的高血压管理指南,并量身定制了 ESSENTIAL 和 OPTIMAL 两个实用护理标准,且充分考虑在全球不同国家和地区,特别是在资源匮乏的中低收入地区人群的实用性和可操作性,形成了一部简洁实用、通俗易懂、便于操作的指南。


这部指南也许不是循证医学证据最充分的,也不是高血压治疗理念最先进的,但却是最易于在全球不同水平地区推广、适合不同医疗教育背景的公共卫生健康服务人员操作、指导其进行治疗的一部指南。

 

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图 7 2020 国际高血压实践指南(图源:Hypertension)

8、The Lancet:70 岁开始降脂也不晚!

动脉粥样硬化在生命的早期就开始了,随着多年的发展,最终引发包括心肌梗死和动脉粥样硬化性心血管病(ASCVD)在内的急性心血管事件。


低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)作为这一过程的核心驱动力,是所有指南中一级与二级预防的主要治疗目标。既往多项研究(多为 40-50 年前的队列研究)表明,70 岁以上老年人临床事件的发生与胆固醇的升高相关性不大,且此类高龄人群被几乎所有的临床药物试验排除在外,因此高龄血脂管理证据一直存在争议

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图 8 在 70-100 岁年龄段中,上升的 LDL 胆固醇和增加的心肌梗死风险以及粥样硬化血管疾病(图源 the Lancet)

2020 年 11 月 10 号,丹麦哥本哈根大学团队发表在 Lancet 杂志上的研究发现[8]年龄在 70-100 岁的人群 LDL-C 水平升高也会增加心梗以及 ASCVD 风险。在 2003.11-2015.02 间,共有 91131 名年龄 20-100 岁的、无基础心血管病和糖尿病且未服用他汀类药物的人参与哥本哈根一般人群研究。在平均 7.7 年的随访中,有 1515 例患者患有首次心肌梗塞,而 3389 例患者患有动脉粥样硬化性心血管疾病。LDL 胆固醇每升高 1.0 mmol/L,发生心肌梗死的风险在整个人群中都会增加,并且在所有年龄段(尤其是 70-100 岁)的人群中均增加。

这项研究表明,70 岁甚至是 75 岁以上的老年人仍能从降脂治疗中获益。看来无论年龄多大开始降脂治疗都不算晚!

 

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图 9 不同年龄段 LDL-C 基线水平与每 1000 人心梗和 ASCVD 发生风险的关系

(图源 the Lancet)

9、 Circulation: 医科院揭示心肌细胞增殖及心脏再生新机制

心力衰竭在世界范围内具有较高死亡率,其高死亡率的一个关键原因是心肌细胞在心脏损伤后细胞更新能力降低,导致不可逆的心脏病理重塑。当前,除人工心脏植入或心脏移植外,心力衰竭没有明确的治疗方法。因此,探究心脏再生的细胞和分子机制,是该领域内重要的科学问题。


2020 年 6 月 30 号,中国医学科学院 & 北京协和医学院阜外医院聂宇副研究员胡盛寿院士团队在国际心血管专业杂志 Circulation 在线发表了题为 Gp130 Controls Cardiomyocyte Proliferation and Heart Regeneration 的研究性文章[9] 该研究发现巨噬细胞通过分泌 OSM 作用于 Gp130 以发挥促进心肌细胞增殖及心脏再生的功能

 

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图片来源:Circulation

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10、NEJM: 秋水仙碱对治疗心血管疾病有效

秋水仙碱 (LoDoCo2),一种生物碱,最初从百合科植物秋水仙中提取出来,也称秋水仙素。秋水仙碱可通过多种机制,发挥抗炎作用


2020  年  11月 5  日,NEJM 报道每天接受 0.5 mg 秋水仙碱的人比接受安慰剂的人发生心血管事件的风险明显更低 [10]

 

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图 11 秋水仙碱对慢性冠心病人上的作用,图源 NEJM

在这项随机、对照、双盲试验中,共 5522 名慢性冠心病人参与。研究者给慢性冠心病患者分配了每天一次 0.5mg 秋水仙碱或匹配的安慰剂。主要终点为心血管死亡、自发 (非程序性) 心肌梗死、缺血性中风或缺血驱动的冠状动脉再血管化。关键的次要终点是心血管死亡、自发心肌梗死或缺血性中风的综合。研究结果表明,在慢性冠心病患者中,中小剂量秋水仙碱的心血管事件发生率明显低于安慰剂,证实小剂量秋水仙碱可能具有神奇的作用

 

对于全人类而言,2020 年注定是不寻常的一年。新冠肆意横行,攻击人类健康,打破了人类的正常生活秩序。

但生活不曾停滞,科学仍在前进,新的一年,期待有更多的精彩研究!

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参考文献:
[1] https://www.nature.com/articles/d41586-020-01285-w
[2] Murashige, Danielle, Cholsoon Jang, Michael Neinast, Jonathan J. Edwards, Alexis Cowan, Matthew C. Hyman, Joshua D. Rabinowitz, David S. Frankel, and Zolt Arany. "Comprehensive quantification of fuel use by the failing and nonfailing human heart." Science 370, no. 6514 (2020): 364-368.
[3] Nemet, Ina, Prasenjit Prasad Saha, Nilaksh Gupta, Weifei Zhu, Kymberleigh A. Romano, Sarah M. Skye, Tomas Cajka et al. "A cardiovascular disease-linked gut microbial metabolite acts via adrenergic receptors." Cell 180, no. 5 (2020): 862-877.
[4] Wang, Li, et al. Single-cell reconstruction of the adult human heart during heart failure and recovery reveals the cellular landscape underlying cardiac function. Nature Cell Biology 22.1 (2020): 108-119.
[5] Platt, Jeffrey L. "Progress toward cardiac xenotransplantation." Current Opinion in Organ Transplantation 5, no. 2 (2000): 139-145.
[6] Niklason, Laura E., and Jeffrey H. Lawson. "Bioengineered human blood vessels." Science 370, no. 6513 (2020).
[7] Unger, Thomas, Claudio Borghi, Fadi Charchar, Nadia A. Khan, Neil R. Poulter, Dorairaj Prabhakaran, Agustin Ramirez et al. "2020 International Society of Hypertension global hypertension practice guidelines." Hypertension 75, no. 6 (2020): 1334-1357.
[8] Mortensen, Martin Bødtker, and Børge Grønne Nordestgaard. "Elevated LDL cholesterol and increased risk of myocardial infarction and atherosclerotic cardiovascular disease in individuals aged 70–100 years: a contemporary primary prevention cohort." The Lancet 396, no. 10263 (2020): 1644-1652.
[9] https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.119.044484
[10] Nidorf, Stefan M., Aernoud TL Fiolet, Arend Mosterd, John W. Eikelboom, Astrid Schut, Tjerk SJ Opstal, Salem HK The et al. "Colchicine in patients with chronic coronary disease." New England Journal of Medicine 383, no. 19 (2020): 1838-1847.

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