期刊：Journal of Translational Medicine
影响因子：6.1
伯豪技术服务产品：单细胞转录组测序、伯优®单细胞测序组织/细胞保存液
导语
研究背景：右心室容量超荷（RVVO）是儿童先天性心脏病（CHD）和心力衰竭最重要的血液动力学特征之一，心肌细胞（CM）增殖是提高心脏性能最关键的因素之一。然而，RVVO是否以及如何重启CM增殖仍然不清楚。
科学问题：RVVO如何通过免疫反应重启青春期前CM的增殖。
试验材料：RVVO 小鼠模型。
表型：RVVO在青春期前阶段暂时性地重启了心肌细胞的增殖。
机制：RVVO通过激活免疫反应，特别是增加免疫细胞比例和影响相关基因表达，来促进心肌细胞增殖。
主要技术
转录组测序、单细胞转录组测序
（云平台分析及技术服务均有伯豪生物提供）
研究结果
1. ACF显微外科手术在青春期前小鼠中建立了RVVO
C57BL/6小鼠出生后第7天（心肌细胞增殖窗口期P1-P7的末期），作者将它们随机分配到RVVO组和假手术组。随后，在青春期前的P14和P21阶段，作者进行了转录组、单细胞转录组以及相关检查，以探究RVVO是否调节CM的增殖。
图1 ACF显微手术诱导了青春期前的RVVO
2. RVVO重新激活了青春期前的心肌细胞增殖
P14阶段的转录组分析揭示了RVVO组和假手术组之间有981个差异表达基因，其中462个表达下调，519个表达上调。热图和PCA结果显示，同一组内的个体小鼠具有相似性，但与另一组小鼠明显不同。这些结果表明RVVO对青春期前右心室基因表达模式产生了显著影响。
作者通过对RVVO模型中的基因表达数据进行GO和KEGG分析，与细胞质分裂、细胞增殖相关基因表达上调（图2A-图2B），表明RVVO可能促进了青春期前心肌细胞的增殖。下调的差异表达基因的GO富集分析结果表明前30个GO term与心脏收缩相关，这表明由于RVVO，心脏收缩能力降低。这个结果间接表明RVVO诱导了青春期前CM的增殖。
图2 RVVO促进了青春期前心肌细胞的增殖
作者对出生后小鼠第21天（P21）的右心室（RV）进行单细胞转录组测序来验证之前的结果。发现右心室内有10种不同类型的细胞（图3A），并且在RVVO组中CM的比例显著高于假手术组（图3B）。为了进一步确认这些结果，作者使用Seurat功能模块计算了CM成熟基因（包括Myh6, Tnni3, RYR2, SERCA2, CACNA1C, 和 KCNJ2）的成熟度评分。结果显示，RVVO组的成熟度评分低于假手术组（图3C），这表明RVVO可能促进了青春期前CM的增殖。总之，这些发现表明RVVO不仅增加了CM的数量，而且还影响了它们的成熟过程，导致CM成熟度降低，从而可能促进了它们的增殖。
图3 单细胞转录组测序证实了RVVO重新激活了青春期前CM的增殖
3. 免疫反应导致了青春期前 CM 的增殖重启
先前的研究表明RVVO在新生阶段（从P1到P7）会触发免疫反应。因此，作者关注了上调的差异表达基因，发现与免疫反应相关的GO 条目处于第二(图4A–B)。通过进一步评估免疫细胞，发现RVVO增加了免疫细胞的比例（图4C-D）。此外，在上调DEGs的KEGG通路分析中，免疫反应是前三富集通路之一（图4E）。因此，免疫反应可能是导致青春期前心肌细胞增殖重启的原因。
综上：RVVO通过激活免疫反应，特别是增加免疫细胞比例和影响相关基因表达，来促进心肌细胞增殖。
图4 右心室容量超荷（RVVO）激活了免疫反应
参考文献：
Zhou C, Hu Y, Dong Z, Wang Z, Zheng S, Li D, Xiao Y, Chen D, Chen H, Sun S, Ye L, Zhang H. Right ventricular volume overload reboots cardiomyocyte proliferation via immune responses. J Transl Med. 2024 Nov 28;22(1):1075. doi: 10.1186/s12967-024-05839-8. PMID: 39609689; PMCID: PMC11604012.