空間的トランスクリプトミアと組み合わせた解釈可能な機械学習は,発血性心筋病におけるマクロファージ駆動性線維細胞活性化のメカニズムを明らかにする
Niranjana Natarajan1,2,3, Hanxi Xiao3,4, Shagufta Haque1
1Pittsburgh Heart, Lung, Blood, and Vascular Medicine Institute, Division of Cardiology, Department of Medicine, University of Pittsburgh School of Medicine, University of Pittsburgh Medical Center, Pittsburgh, PA 15213.
medRxiv : the preprint server for health sciences
|September 2, 2025
まとめ
研究者らは,心筋梗塞 (MI) の後の心臓のマクロファージがフィブロブラストの活性化にどのように影響するかを発見しました. マクロファージの特定の遺伝子と転写因子をターゲットにすることで,心臓機能が改善され,マウスの線維症が軽減され,心臓病の新たな治療戦略が提供されました.
科学分野:
- 心血管生物学
- 免疫学
- コンピュータ生物学
背景:
- 心筋梗塞 (MI) は,マクロファージのような炎症細胞を含む心臓の改造と線維症を引き起こします.
- 心臓発作後の心臓線維芽細胞の活性化におけるマクロファージマイクロニッチの役割は不明である.
研究 の 目的:
- 心筋梗塞におけるマクロファージ・マイクロニケ媒介の線維細胞活性化メカニズムを解明する.
- 心筋線維症と機能不全を緩和するための新しい治療目標の特定.
主な方法:
- 発血性心筋症の人の心臓の空間転写分析
- インタプリタブル・マシン・ラーニング (SLIDE),ネットワーク・インファレンス,イン・シリコ・ Perturbationsの統合.
- マクロファージとマウスの遺伝子サイレンスを含むインビトロおよびインビボ機能研究.
主要な成果:
- マクロファージとフィブロブラストのマイクロニッチにおけるユニークな細胞プログラムと転写因子を特定した.
- 特定のマクロファージの遺伝子/TFを静止すると,プロファイブロティック遺伝子の発現が変化し,ミオフィブロブラストの分化が抑制される.
- マクロファージの遺伝子 (Tvp23b,Tdrd6,B3galnt1) とTFs (Mafk,Maz) のインビヴォ静止は,心筋梗塞のマウスの心臓機能を改善し,線維症を減少させた.
結論:
- マクロファージのニッチ媒介性線維細胞活性化の新しいメカニズムが発見されました.
- 病気における細胞間の相互作用を研究するための一般化可能な計算と実験の枠組みを確立した.
- マクロファージに関連した特定の遺伝子とTFを,血栓性心筋病の潜在的な治療標的として検証した.
