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高度模拟临床疾病病理表型的动物模型是开展高水平研究的关键。巨细胞心肌炎(GCM)是一种罕见的心肌炎症性疾病,其发病机制目前尚不明确,但免疫机制在其中发挥着重要作用。GCM常急性起病,临床过程进展迅速,病情重,多在数日至数月内导致死亡。尽管临床上免疫抑制剂的使用显著改善了患者预后,但是该疾病整体预后较差。GCM确诊需要心肌的组织病理学证据,其中多核巨细胞是鉴别GCM与其他类型心肌炎的最显著特征性。然而,由于缺乏可模拟其病理特征的动物模型,导致相关机制研究一度停滞。
国家心血管病中心 中国医学科学院阜外医院动物实验中心(以下简称“动物实验中心”),即心血管植入材料临床前研究评价北京市重点实验室在宋江平主任、王欣主任和岳广新护士长的领导下,团队同事齐心协力,经过艰难摸索,逐步构建从小鼠到大鼠的自身免疫心肌炎实验动物模型,为临床自身免疫心肌炎,包括GCM的疾病机制解析提供良好的疾病模型。
2017年率先模拟人心肌炎构建MyHC-α蛋白免疫心肌炎模型,发现其能模拟“Th2免疫反应”激活和复制人心肌炎表型,为心肌炎研究提供理想工具(Int J Cardiol 2017);
2018年通过动物模型与临床样本确定了心肌炎向扩张性心肌病进展阶段的关键靶点Bcl2L12,为炎性心肌病的治疗奠定基础(Circulation. 2018);
2020年构建不同阶段心肌炎模型全面模拟心肌炎发生自然病程,采用单细胞测序技术全面描绘心肌炎免疫网络,并发现小分子PX-478可以抑制不同阶段心肌炎的炎症反应,为临床治疗心肌炎提供潜在依据(Circulation. 2020);
此外,基于动物模型开展相关基础研究,分别在病因学(Theranostics. 2020)、营养(Cardio Res. 2018)以及表观遗传(J Mol Cell Cardiol. 2018)等方面揭示心肌炎发生机制。
以上研究系统地探究了临床心肌炎的分子免疫机制,为临床诊疗奠定了重要的理论依据。但是对于GCM免疫发病机理缺乏认识、对于巨细胞团块的构建缺乏认识,同时对为什么GCM移植后复发缺乏深入了解。近期该团队在著名综合性杂志Cell子刊iScience(中科院Q1区)在线发表了题为“Inhibition of NETosis via PAD4 alleviated inflammation in giant cell myocarditis”( DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.107162)的研究论文。
研究团队利用单细胞测序及质谱流式成像首次发现PAD4介导的NETosis在GCM发病中具有重要的调节作用,是GCM发病与治疗过程中最需要关注的现象,同时也解释了为什么GCM移植后疾病复发的科学问题。该研究进一步利用质谱流式成像技术结合临床样本进一步揭示了巨细胞团块的构成,发现中性粒细胞参与巨细胞团块构成,更新了既往关于巨细胞团块构成的认知,为临床降低GCM患者死亡率和移植后复发率提供了理论依据。
作为我国心血管临床前研究评价的重要基地,动物实验中心研究团队在解决心肌炎这一难题方面提供了良好的动物模型及研究思路。动物实验中心以大动物实验为特色,集医疗器械研发评价、心血管疾病基础研究、临床医生继续教育培训以及医疗高新技术临床推广为一体,是面向国内外开放的动物实验机构。
历经多年创新发展,动物实验中心始终坚持注重科学研究,推动科研与临床相融合,以临床应用为导向,强化科研成果转化,为我国多种新型器械如人工心脏、血管、瓣膜临床前评价、研发、上市提供强大支持,并与国际著名医疗器械研发团队、大型科技企业均有紧密合作,承担大量国家和地方的重大科技项目,积累了大批科技成果和科技创新资源。
动物实验中心致力于打通临床应用“最后一公里”,服务院内及院外科学家及企业,提供优质的临床前研究平台,推动临床应用与科研良性互动,促进医疗技术的发展与进步。
节日祝福
端午节,又称端阳节、龙舟节,是集拜神祭祖、祈福辟邪、欢庆娱乐和饮食为一体的民俗大节。端午节源于自然天象崇拜,由上古时代祭龙演变而来。端午是“飞龙在天”吉祥日,龙及龙舟文化始终贯穿在端午节的传承历史中。
动物实验中心全体员工祝广大同仁:
浓情端午
年年岁岁皆如愿人间芳华
岁岁年年长安康!