糖尿病性心肌病(DCM)是糖尿病的常见并发症之一,作为特定的心肌病,在心脏的结构和功能上具有异常。随着糖尿病患病率的增加,DCM在全球范围内具有高发病率和死亡率。最近的研究发现,作为一种程序性细胞死亡,伴有炎症反应,加剧了DCM的生长和起源。这些研究为探索DCM的潜在处理提供了理论基础。Therefore, this review aims to summarise the possible mechanisms by which pyroptosis promotes the development of DCM as well as the relevant studies targeting pyroptosis for the possible treatment of DCM, focusing on the molecular mechanisms of NLRP3 in fl ammasome-mediated pyroptosis, different cellular pyroptosis pathways associated with DCM, the effects of pyroptosis occurring in different cells on DCM和针对NLRP3炎症/热胞菌的相关药物用于治疗DCM。本评论可能为开发DCM的治疗剂提供了新的视角和基础。
肥厚性心肌病(HCM)是由编码结构性肉类蛋白的基因中的常染色体示例突变引起的,是最常见的遗传性心脏病。HCM与心肌肥大,纤维化和心室功能障碍有关。缺氧诱导的转录因子1α(HIF-1α)是细胞缺氧反应的中心调节剂,与HCM相关。但其确切的作用仍有待阐明。因此,在已建立的α-MHC 719/+ HCM小鼠模型中研究了心肌细胞特异性HIF-1A敲除(CHIF1AKO)的影响,该模型表现出人类HCM的经典特征。结果表明,HIF-1α蛋白和HIF靶标在α-MHC 719/+小鼠的左心室组织中上调。心肌细胞特异性的HIF-1A的特异性消除使疾病表型钝化,这是左心室壁厚减小,心肌纤维化降低,SRX/DRX状态和ROS产生的降低所证明的。chif1ako在α-MHC 719/+小鼠的整个转录组和蛋白质组学分析中诱导了肥厚和纤维化的左心室重塑信号的归一化。来自早期HCM患者的血清样品的蛋白质组学显示HIF的显着调节。 这些结果表明HIF信号与小鼠和人类HCM发病机理有关。 HIF-1A的心肌细胞特异性敲除可减轻小鼠模型中的疾病表型。 靶向HIF-1α可能是减轻HCM疾病进展的治疗选择。来自早期HCM患者的血清样品的蛋白质组学显示HIF的显着调节。这些结果表明HIF信号与小鼠和人类HCM发病机理有关。HIF-1A的心肌细胞特异性敲除可减轻小鼠模型中的疾病表型。 靶向HIF-1α可能是减轻HCM疾病进展的治疗选择。HIF-1A的心肌细胞特异性敲除可减轻小鼠模型中的疾病表型。靶向HIF-1α可能是减轻HCM疾病进展的治疗选择。
本综述对巨噬细胞及其基本机制在糖尿病心肌病(DCM)进展中所起的关键作用进行了全面分析。它首先讨论巨噬细胞的起源和多种亚型,阐明了它们的空间分布和细胞间通信的模式,从而强调了它们在DCM发病机理中的显着性。审查然后深入研究了巨噬细胞与DCM发作之间的复杂关系,尤其是侧重于在DCM条件下巨噬细胞采用的表观遗传调节机制。此外,审查还讨论了旨在针对巨噬细胞管理DCM的各种治疗策略。特别强调了天然食品成分在减轻糖尿病微血管并发症中的潜力,并检查了现有降血糖药物对巨噬细胞活性的调节作用。这些发现,总结在这篇综述中,不仅提供了巨噬细胞在糖尿病微血管并发症中的作用的新见解,而且还为未来的治疗研究和该领域的干预提供了宝贵的指导。
Chai A.C.,Cui M.,Chemello F.,Li H.,Chen K.,Tan W.等。 (2023)。 人类心肌细胞和人源化小鼠中肥厚性心肌病的基础编辑校正。 自然医学,29(2),401-411 [10.1038/s41591-022-02176-5]。Chai A.C.,Cui M.,Chemello F.,Li H.,Chen K.,Tan W.等。(2023)。人类心肌细胞和人源化小鼠中肥厚性心肌病的基础编辑校正。自然医学,29(2),401-411 [10.1038/s41591-022-02176-5]。
用心肌细胞特异性FOXO1缺失在人类细胞和糖尿病小鼠中进行分析表明,FOXO1直接绑定在KLF5启动子上,并增加了KLF5的表达。具有心肌细胞特异性FOXO1缺失的糖尿病小鼠的心脏KLF5表达较低,并受到DBCM的保护。遗传学,药理增益和KLF5功能方法的丧失和小鼠AAV介导的KLF5递送表明KLF5诱导了DBCM。因此,当救出KLF5表达时,消除了心肌细胞FOXO1在DBCM中的保护作用。同样,组成型心肌细胞特异性KLF5过表达引起心脏功能障碍。klf5通过直接结合NADPH氧化酶(NOX)4启动子和NOX4表达诱导引起氧化应激。这伴随着心脏神经酰胺的积累。药理学或遗传KLF5抑制减轻了超氧化物的形成,可防止神经酰胺的积累和改善糖尿病小鼠的心脏功能。
抽象背景超出观察到的细胞结构和线粒体的改变,将罕见的遗传突变与受脱敏突变影响的患者的心力衰竭发展联系在一起的机制尚不清楚,这是由于缺乏相关的人类心肌细胞模型。阐明线粒体在这些机制中的作用的方法,我们研究了源自人类诱导的多能干细胞的心肌细胞,这些干细胞带有杂合的DES E439K突变,这些干细胞是从患者中分离出来的,或者是由基因编辑产生的。为了提高生理相关性,在各向异性的微图案表面上培养心肌细胞以获得伸长和比对的心肌细胞,或者作为心脏球体,以创建微生物。在适用的情况下,通过突然死于携带DES E439K突变的家族的患者的心脏活检证实了心肌细胞的结果,并从五个对照健康的供体中验尸中的心脏样本。结果杂合DES E439K突变导致心肌细胞的总体细胞结构的巨大变化,包括细胞大小和形态。最重要的是,突变的心肌细胞显示出改变的线粒体结构,线粒体呼吸能力和代谢活性,让人联想到患者心脏组织中观察到的缺陷。最后,为了挑战病理机制,我们将正常的线粒体转移到突变体心肌细胞内,并证明这种治疗方法能够恢复心肌细胞的线粒体和收缩功能。结论这项工作突出了DES E439K突变的有害作用,证明了Mito-软骨异常在与Desmin相关心肌病的病理生理学中的关键作用,并为这种疾病打开了新的潜在治疗观点。
作者:劳拉·隆巴迪(Tenaya Therapeutics)Amara Greer-Short(Tenaya Therapeutics)Anna Greenwood(Tenaya Therapeutics)Elena Leon(Tenaya Therapeutics)Tawny Qureshi(Tenaya Therapeutics) Emilee Easter(Tenaya Therapeutics)Jin(Tenaya Therapeutics)Jaclyn Ho(Tenaya Therapeutics)Stephanie Stephanie(Tenaya Therapeutics)Marie Cho(Tenaya Therapeutics)Charles Feathers(Tenaya Therapautics)琼斯(Tenaya Therapeutics)Chris Alleyne-Levy(Tenaya Therapeutics)Jun Liu(Tenaya Therapeutics)Frank Jing(Tenaya Therapeutics)William Prince(Tenaya Therapeutics)Jianmin Lin(Tenaya Therapeutics) (Tenaya Therapeutics)疗法)
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图1。家族性肌原纤维肌病和杂合DES E439K变体。(a)受影响家庭的血统。圈子和正方形分别代表女性和男性受试者。实心符号显示患有肌病和心肌病的患者。交叉的符号代表已故的受试者。+符号代表患者存在致病性杂合DES变体。固体箭头指示其心脏活检的家庭成员用于组织学和生化分析。空箭头指示其外周血单核细胞用于产生IPSC克隆的家庭成员。(b)索引病例CII的心脏样本的双脑室横向心脏切片(A)显示两个心室的扩张。(c)福尔马林固定左心室截面的苏木精蛋白safran染色显示广泛的纤维化。
肌肉营养不良,需要心脏移植,在明显的骨骼肌受累之前6年。神经肌肉疾病。1999; 9(8):598-600。 22。 Wu RS,Gupta S,Brown RN等。 在肌营养不良患者中进行的腹腔直接移植后的临床结局。 j心脏肺移植。 2010; 29(4):432-438。 23。 Hanke SP,Gardner AB,Lombardi JP等。 BARTH综合征中的左心室非压实心肌病:一个起伏的心脏表型的例子,需要机械囊性支撑作为移植的桥梁。 儿童核心。 2012; 33(8):1430-1434。 24。 Feingold B,Mahle WT,Auerbach S等。 美国心脏协会心脏病患者心力衰竭委员会Y,Y,临床C委员会,心血管委员会R,心血管委员会R,干预委员会,功能性G,Translations B,Stroke B,Stroke C.心脏参与的管理与Neuromuscu-神经司法疾病有关:与美国心脏协会的科学疾病有关。 循环。 2017; 136(13):E200-E231。1999; 9(8):598-600。22。Wu RS,Gupta S,Brown RN等。在肌营养不良患者中进行的腹腔直接移植后的临床结局。j心脏肺移植。2010; 29(4):432-438。 23。 Hanke SP,Gardner AB,Lombardi JP等。 BARTH综合征中的左心室非压实心肌病:一个起伏的心脏表型的例子,需要机械囊性支撑作为移植的桥梁。 儿童核心。 2012; 33(8):1430-1434。 24。 Feingold B,Mahle WT,Auerbach S等。 美国心脏协会心脏病患者心力衰竭委员会Y,Y,临床C委员会,心血管委员会R,心血管委员会R,干预委员会,功能性G,Translations B,Stroke B,Stroke C.心脏参与的管理与Neuromuscu-神经司法疾病有关:与美国心脏协会的科学疾病有关。 循环。 2017; 136(13):E200-E231。2010; 29(4):432-438。23。Hanke SP,Gardner AB,Lombardi JP等。 BARTH综合征中的左心室非压实心肌病:一个起伏的心脏表型的例子,需要机械囊性支撑作为移植的桥梁。 儿童核心。 2012; 33(8):1430-1434。 24。 Feingold B,Mahle WT,Auerbach S等。 美国心脏协会心脏病患者心力衰竭委员会Y,Y,临床C委员会,心血管委员会R,心血管委员会R,干预委员会,功能性G,Translations B,Stroke B,Stroke C.心脏参与的管理与Neuromuscu-神经司法疾病有关:与美国心脏协会的科学疾病有关。 循环。 2017; 136(13):E200-E231。Hanke SP,Gardner AB,Lombardi JP等。BARTH综合征中的左心室非压实心肌病:一个起伏的心脏表型的例子,需要机械囊性支撑作为移植的桥梁。儿童核心。2012; 33(8):1430-1434。 24。 Feingold B,Mahle WT,Auerbach S等。 美国心脏协会心脏病患者心力衰竭委员会Y,Y,临床C委员会,心血管委员会R,心血管委员会R,干预委员会,功能性G,Translations B,Stroke B,Stroke C.心脏参与的管理与Neuromuscu-神经司法疾病有关:与美国心脏协会的科学疾病有关。 循环。 2017; 136(13):E200-E231。2012; 33(8):1430-1434。24。Feingold B,Mahle WT,Auerbach S等。美国心脏协会心脏病患者心力衰竭委员会Y,Y,临床C委员会,心血管委员会R,心血管委员会R,干预委员会,功能性G,Translations B,Stroke B,Stroke C.心脏参与的管理与Neuromuscu-神经司法疾病有关:与美国心脏协会的科学疾病有关。循环。2017; 136(13):E200-E231。2017; 136(13):E200-E231。