当前位置
主页 > 新闻中心 > 最新资讯 >
我国学者最新研究成果:心脏外科体外循环下低温心肌保护新机制
2019-07-31

中国医学科学院阜外医院心血管病国家重点实验室和上海儿童医学中心张浩主任医师团队在心脏外科围术期心肌保护领域取得重要进展。研究成果以“Chronic hypoxia-induced Cirbp hypermethylation attenuates hypothermic cardioprotection via downregulation of ubiquinone biosynthesis”(慢性低氧促进冷诱导RNA结合蛋白甲基化从而削弱低温心肌保护效应)为题于2019年4月24日发表于Science Translational Medicine(《科学•转化医学》杂志影响因子16.7)。(论文链接:https://stm.sciencemag.org/content/11/489/eaat8406)。该研究揭示了长期低氧患者接受体外循环术后心肌保护效果不良的可能原因,并提出了新的心肌保护策略。

 

紫绀型先天性心脏病、慢性阻塞性肺疾病、睡眠呼吸暂停综合征患者以及高海拔地区的人群处于长期低氧状态,许多临床证据表明此类患者面临着较高的心脏外科术后低心排综合症等相关并发症的风险,但机制仍不明确,而且缺乏针对此类患者的个性化的心肌保护策略。

低温是体外循环下心血管疾病心脏直视手术中不可缺少的重要的心肌保护环节。但低温在降低心肌氧耗的同时,也不可避免会可能带来寒冷刺激下的心肌损伤,而此时心肌细胞需同时表达一系列冷休克蛋白来拮抗冷刺激带来的副作用。

张浩研究团队通过建立模拟临床场景的大鼠体外模型,发现体外循环期间低温可以诱导心脏冷诱导RNA结合蛋白(CIRBP)的表达,而一旦抑制此蛋白表达则心脏功能会显著受损。

该团队再通过转基因大鼠、心肌细胞培养等一系列研究发现,长期慢性低氧会诱导心肌细胞发生甲基化的表观遗传学改变,导致CIRBP表达下降并且丧失对低温的反应性。低温下的CIRBP表达被抑制后将导致体外循环期间心肌组织的泛醌合成障碍、辅酶Q10的合成锐减,最终削弱了低温的心肌保护效果。通过在心脏停博液中补充额外的辅酶Q10可弥补冷刺激后CIRBP下降带来的负面效应。研究团队同期采集紫绀先心病和来自高海拔地区患者的心肌组织样本,验证了上述结论,为临床转化提供了证据。

   杂志为该论文同期配发题为“心肌保护:冷失其酷”(Cardioprotection loses its cool)的导读,认为本研究揭示了CIRBP在低温心肌保护中的作用,并提出针对低氧患者的个体化心肌保护策略,具有重要的转化医学意义。

 该研究受到国家杰出青年科学基金(81525002)和中国医学科学院知识创新工程(CIFMS2017-IZM-1-00)等资助。中国医学科学院阜外医院刘一为、邢珺月为共同第一作者,张浩为通讯作者。

体外循环中低温诱导心肌辅酶Q10合成来拮抗低温带来的负面效应,但是这一过程被缺氧抑制