Acta Biomater：阐明大型动物模型中肺动脉高压引起的右心室僵硬的机制

研究背景：

肺动脉高压（Pulmonary hypertension，PHT）是一种致命疾病，生存率较低。在PHT中，慢性压力过载导致右心室（RV）变得僵硬，从而阻碍舒张充盈。多种机制可能导致RV僵硬，包括壁增厚、微结构紊乱和心肌僵硬。每种机制的相对重要性尚不清楚。我们的目标是使用大动物模型来解开这些机制。

研究方法及研究结果：

研究通过肺动脉结扎在羊身上诱导肺动脉高压（PAH）。八周后，心脏经历了解剖学和弥散张量MRI，以表征壁增厚和微结构紊乱。此外，心肌样本经历了组织学和基因表达分析，以量化组成变化，并进行机械测试以量化心肌僵硬度。最后，我们使用有限元建模来解开每种僵硬机制的相对重要性。我们发现PAH动物的RV在基部和自由壁增厚最明显，PAH诱导了过多的胶原合成，增加了心肌细胞横截面积，并导致了微结构紊乱，与纤维化基因的表达增加一致。我们还发现心肌本身明显变得更加僵硬。重要的是，心肌僵硬与胶原合成显著相关。最后，我们的计算模型预测，心肌僵硬度对RV僵硬度的贡献远远大于其他机制。因此，心肌僵硬度可能是PAH进展的最重要预测因素。鉴于心肌僵硬度与胶原合成之间的相关性，对胶原敏感的成像技术可能有助于估计心肌僵硬度并预测PAH的结果。

研究意义：

心室僵硬是导致肺动脉高压引发的右心衰竭的重要因素。然而，导致心室僵硬的机制尚不完全清楚。我们的工作的新颖之处在于通过使用大动物模型结合具有空间和方向敏感性的实验技术来回答这个问题。我们发现心肌僵硬度是导致心室僵硬的主要机制。从临床角度看，这一认识可以用于改进肺动脉高压患者的诊断、预后和治疗策略。

参考文献：

Kakaletsis S, Malinowski M, Snider JC, Mathur M, Sugerman GP, Luci JJ, Kostelnik CJ, Jazwiec T, Bersi M, Timek TA, Rausch MK. Untangling the mechanisms of pulmonary arterial hypertension-induced right ventricular stiffening in a large animal model. Acta Biomater. 2023 Oct 3:S1742-7061(23)00591-3. doi: 10.1016/j.actbio.2023.09.043. Epub ahead of print. PMID: 37797706.