배경 및 목적: 심부전(HF)은 이질적인 원인과 복잡한 병태생리로 인해 여전히 중요한 임상적 과제로 남아 있다. 심부전 진행 동안의 서로 다른 세포 유형 및 조직학적 양상에 특이적인 분자적 변화는 아직 충분히 규명되지 않았다. 본 연구의 목적은 심근병증에서 세포 유형 및 조직학적 특이 유전자 발현 프로파일을 탐색하는 것이다. 방법: 44명의 참가자로부터 다양한 형태의 심근병증 및 다양한 조직학적 특징을 갖는 대조군 시료를 포함하여 총 90개의 조직 코어를 GeoMx Whole Human Transcriptome Atlas를 이용해 분석하였다. 세포 유형, 임상 정보 및 조직학적 특징에 대한 데이터를 통합하여 심근병증에서의 유전자 발현 프로파일을 분석하였다. 결과: 본 연구는 심실 심근의 세포 구성(composition)을 규명하고, GeoMx 플랫폼이 특정 세포 유형을 구획화하는 데서의 효율을 검증하였으며, 심근세포에서는 높은 정확도를 보였으나 내피세포와 섬유아세포에서는 한계가 있음을 확인하였다. 심근세포에서 유래한 UCHL1을 포함한 차등 발현 유전자는 퇴행과 연관되었고, 내피세포에서 유래한 CCL14, ACKR1 및 PLVAP는 섬유화와 연관되었다. 다중 면역조직화학 및 이전 sc/snRNA-seq 데이터의 통합 분석을 통해, PLVAP, ACKR1 및 CCL14 양성의 염증성(end pro-inflammatory) 내피세포 아형이 HF에서의 섬유화와 연관됨을 확인하였다. 또한 비대성 심근병증에서 근세포(disarray) 소견과 연관하여 심근세포에서 리보솜 단백질의 하향 조절이 관찰되었다. 더불어 말기 단계의 심부전에서 뚜렷한 염증 반응이 관찰되었다. 조직학적 및 임상적 통합 분석을 통해 CRIP3, PFKFB2 및 TAX1BP3가 HF 병인 기전에 대한 새로운 기여 인자로 확인되었다. 결론: 본 연구의 결과는 부전한 심장의 복잡한 병태생리적 지형을 이해하는 데 있어 세포가 풍부한 및 조직학적 특이 전사체 매핑의 핵심적 역할을 강조하며, 향후 중재를 위한 분자적 통찰과 잠재적 치료 표적을 제공한다.

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