新的“动脉粥样硬化图谱”揭示了心脏病发作和中风的原因

　　45岁至84岁的美国人中有一半患有动脉粥样硬化，而许多人甚至都不知道。

　　

弗吉尼亚大学医学院的研究人员创造了一种“动脉粥样硬化图谱”，在单个细胞的水平上揭示了形成有害斑块的关键过程，这些斑块会导致心脏病发作、中风和冠状动脉疾病。

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)报告称，45岁至84岁的美国人中有一半患有动脉粥样硬化，而许多人甚至不知道这一点。随着时间的推移，脂肪斑块会在动脉内堆积，从而减缓血液流动。当它们挣脱时，可能是致命的，引发中风和心脏病发作。

医生和科学家们一直渴望更好地了解影响斑块形成和稳定性的复杂因素，而UVA的新工作提供了前所未有的见解，将促进治疗动脉粥样硬化，对抗冠状动脉疾病(CAD)和帮助预防斑块形成的新方法的发展。

“为了开始开发针对血管壁特定疾病过程的有效治疗方法，我们需要在单细胞分辨率上表征基因表达程序，”弗吉尼亚大学医学院公共卫生基因组学中心及其生物化学、分子遗传学和公共卫生科学系的研究员Clint L. Miller博士说。“通过建立这张图谱，我们可以为重新编程失调的细胞状态提供策略，以预防或逆转疾病，或识别生物标志物来评估患者发生临床事件的风险。”

了解动脉粥样硬化

动脉粥样硬化斑块的形成涉及多种类型的细胞，包括免疫细胞、平滑肌细胞和动脉内皮细胞。在斑块形成过程中，许多这些细胞转变成其他类型的细胞，这对科学家来说是一个巨大的挑战，以确定斑块本身的组成和起源。

米勒和他的合作者在研究生何塞·维尔德佐托·莫斯克拉的带领下，建立了一个“人类动脉粥样硬化的综合单细胞图谱”，其中包括来自动脉粥样硬化的冠状动脉和颈动脉的近12万个细胞。除了绘制广泛的细胞系图外，研究人员还利用这一资源来解剖动脉粥样硬化斑块内更多颗粒状和罕见的细胞亚型。

这项研究还揭示了平滑肌细胞在疾病进展过程中所经历的变化的新见解，其中一些变化导致了冠状动脉的“钙化”或硬化。这导致发现两个基因LTBP1和CRTAC1可以作为动脉粥样硬化进展的指标。

莫斯克拉说:“除了描述细胞多样性之外，将这种新建立的动脉粥样硬化单细胞参考与大规模人类遗传数据相结合，对于开始识别致病细胞类型和亚型至关重要。”“例如，我们确定了平滑肌细胞亚型的贡献，如成纤维细胞样和富含脂质的平滑肌细胞，以及与这些表型相关的基因。”

弗吉尼亚大学的研究人员表示，他们的新图谱代表了开发更好、更有针对性的干预措施来对抗动脉粥样硬化和CAD的“关键一步”，以及确定候选生物标志物来预防心脏病发作和中风，改善患者的预后。

米勒说:“我们计划在未来的迭代中扩展这个单细胞图谱，包括来自不同疾病阶段和不同背景的患者的额外数据集。”“通过整合科学界产生的单细胞数据，我们可以减轻抽样偏差，建立更强大的候选疾病机制和潜在的干预措施。”