發表於《科學》雜誌的一項研究發現，中性粒細胞產生的防禦蛋白“抵抗素樣分子γ”（Relmy）會在心臟病發作後對心肌細胞造成穿孔。這會促進危險、快速且不規則的心律（心律失常）以及心臟細胞死亡。麻塞諸塞州總醫院放射科和系統生物學中心的Nina Kumowski醫學博士是第一作者，該中心的Matthias Nahrendorf醫學博士是資深作者。
在心肌梗死（MI）中，心臟動脈阻塞導致心肌細胞供氧不足。這損害了它們維持穩定心律的能力，並可能引發一種危險、不穩定的心律（心律失常），稱為室性心動過速（VT）和心室顫動（VF）。VT和VF都是嚴重的心律失常，可在幾分鐘內導致心臟驟停和死亡。VT時，心臟跳動非常快，但節律是協調的。VF時，心律是混亂且不協調的。
大多數心律失常發生在心肌梗死後的48小時內，並與大量免疫細胞浸潤心臟組織同時發生。研究人員對這些免疫細胞如何促進心律失常產生了興趣。
研究團隊發現，被大量招募到梗死區（因供氧中斷而產生的死組織區域）的中性粒細胞會上調編碼“抵抗素樣分子γ”（RELMy）蛋白的基因“Retnlg”。他們還在人類梗死心臟組織中發現了可比對的基因“RETN”。當從小鼠的中性粒細胞中去除這種蛋白後，心肌梗死後的心律失常負擔減輕了12倍。
該團隊正在研究中性粒細胞（一種特定的免疫細胞）如何在心臟病發作後促進室性心律失常（一種危險的快速不規則心跳）的問題。作為心律失常主要參與者的心肌細胞已被充分研究，但免疫細胞是否以及如何促進心律失常則較不明確。
這項研究很重要，因為室性心律失常是心肌梗死後最致命的併發症。更好地瞭解促進心律失常的因素將有助於開發新的抗心律失常藥物。研究人員使用了多種方法來解決這個問題。為了初步瞭解中性粒細胞中哪些蛋白可能很重要，他們使用了通過對經歷心肌梗死的小鼠進行單細胞和空間RNA測序所產生的基因表達資料。他們還使用了人類研究的資料來尋找人體組織中的相似性。
他們還依賴於共聚焦和超高解析度顯微鏡技術，觀察用標記蛋白處理過的離體小鼠心肌細胞。此外，團隊還部署了體外實驗，如脂質體模型和細胞培養技術，來研究小鼠和人類版本的這種蛋白，以確定它們是否作用相似。他們發現在小鼠模型心肌梗死後，中性粒細胞上調了編碼RELMy的基因“Retnlg”的表達。團隊還發現，人類的生物學同源物——編碼抵抗素的基因“RETN”，在人類梗死心肌組織中的表達高於非梗死組織，這與小鼠情況相似。
他們觀察到，從骨髓來源的細胞（如中性粒細胞）中刪除該基因，以及特異性從中性粒細胞中刪除該基因，都顯著減少了小鼠模型中室性心律失常的發生。這意味著免疫細胞在心臟驟停和心律失常中扮演著關鍵角色。
研究人員表示，醫生應考慮通過快速使血管再通以恢復含氧血液供應來治療心肌梗死，同時也要靶向免疫細胞以減輕損傷導致的心律失常效應。
“當我們更好地理解潛在機制時，我們就可以尋求超越當前使用的廣泛免疫抑制的治療靶點，”他們說。“如果我們能更具體地治療靶點，就能減少不必要的副作用，並釋放免疫調節在心血管疾病中的全部潛力。”下一步是尋找中和這種有害蛋白的方法，並測試這是否能減輕VT負擔和梗死面積。首先在小鼠模型中進行，但最終目標是在人類中應用。
研究人員表示，應收集更多關於這種蛋白在人類疾病中重要性的證據。觀察這些發現對涉及中性粒細胞招募和啟動的其他疾病有何影響也很有趣。
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