STTT 重庆医科大学附属第二医院佘强教授团队发表心脏发育及相关疾病机制研究新进展的重磅综述

近日，重庆医科大学附属第二医院佘强教授团队在Nature子刊Signal Transduction and Targeted Therapy杂志上发表题为“The molecular mechanisms of cardiac development and related diseases”的综述论文。该论文阐明了心脏发育及相关疾病机制研究新进展。佘强教授为唯一通讯作者，李英瑞博士后为第一作者，杜建霖教授为共同第一作者。

论文首先回顾了心脏发育研究的历史，从最初观察心脏形态变化，到利用各种分子生物学技术深入探讨其调控机制，让我们对心脏发育的认识不断深化，并在此基础上对多种分子机制在心脏发育中扮演的角色进行了全面综述，包括多种生长因子(BMP、FGF、TGF-β等)、多种转录因子(Nkx2-5、GATA4、Isl1等)、多个信号通路(WNT信号通路、视黄酸信号通路、Notch信号通路等)、细胞纤毛、细胞外基质、多种表观遗传修饰及低氧环境等因素在心脏发育中发挥的作用。

图1. 胎儿心脏发育过程及分子调控机制

论文进一步总结了近年代谢环境转变以及巨噬细胞对心脏发育影响相关的重要研究，包括发育早期心肌以糖酵解和乳酸氧化为主，随着心肌成熟，脂肪酸β-氧化逐渐增加。此外，高糖代谢紊乱(如糖尿病孕期)会影响胎儿心肌细胞成熟，而脂肪酸和PPAR信号通路激活有助于心肌细胞成熟，但这些代谢过程的具体机制仍需通过动物模型进一步验证。

图2. 心脏发育过程中代谢环境转变

图3. 巨噬细胞在心脏发育过程中扮演的角色

此外，论文还对各型心脏发育缺陷以及目前先天性心脏病的治疗策略进行了综述，并重点对未来先天性心脏病的治疗策略发展进行了展望，包括细胞治疗、胎儿心脏介入治疗和靶向药物等创新疗法的潜力；临床基因检测和人工智能在早期诊断、风险预测及个性化治疗中的应用；以及通过多组学数据和AI技术整合多层次信息，探索先天性心脏病风险因素与早期预防策略的未来发展方向，并将有助于我们更好地理解心脏发育的分子机制，为未来先天性心脏病的早期预防和治疗提供更有力的支持。

图4. 目前先天性心脏病的治疗策略与未来展望

该成果是本院心血管内科单篇影响力最高的论文，佘强/杜建霖教授团队长期从事心脏发育与损伤修复的基础研究，已分别在European Journal of Heart Failure、Advanced Science、Cardiovascular Diabetology、Journal of Pharmaceutical Analysis等杂志发表SCI论文100余篇。此综述是对近10余年团队研究工作的总结，同时也表明受到国际同行的高度认可。本研究获国家自然科学基金(82270281, 82400365)、重庆市科委重点(CSTB2023TIAD-KPX0048)等科研项目资助。

全文链接：

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01417-4