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作者：Ashley
導讀：心血管疾病是全球的頭號死因，每年死於心血管疾病的人數多於任何其它死因。近期研究發現中性粒細胞在炎症過程中獲得不同的行為模式，確定了一種與心血管疾病相關的有害中性粒細胞行為。且根據科學家們設計的新穎的計算系統，鑑定出了導致有害中性粒細胞行為的Fgr分子。
西班牙國家心血管病研究中心（CNIC）的Andrés Hidalgo博士領導的科學家發現，免疫系統的迴圈中性粒細胞在炎症過程中獲得不同的行為模式。這項研究發表在《Nature》上，題為“Behavioural immune landscapes of inflammation”，確定了一種與心血管疾病相關的有害中性粒細胞行為。
該研究提供了可能開發新治療方法的重要資訊，以儘量減少心肌梗死的後果。
中性粒細胞是一種免疫細胞，在體內形成第一道防線，但也會損傷健康細胞，包括心血管系統中的細胞。第一作者Georgiana Crainiciuc說：“幾項研究已經將血液中中性粒細胞的存在與心血管疾病的高風險和嚴重程度聯絡了起來。”
然而，Crainiciuc也指出，不可能僅僅透過清除中性粒細胞來保護心血管系統，因為這會“讓身體對任何威脅它的病原體毫無防禦能力”。
為了解決這一問題，作者試圖確定引起血管損傷的中性粒細胞的特定型別。研究人員透過高解析度活體顯微鏡對細胞進行了分析，該技術可以實現活體動物血液毛細血管內細胞的視覺化。
科學家們設計了一個高度新穎的計算系統，使他們能夠透過簡單的測量大小、形狀和運動的變化來分析細胞在血管中的行為。該分析確定了炎症過程中的三種中性粒細胞行為模式，但顯示其中只有一種（以體積大和靠近血管壁為特徵）與心血管損傷有關。
Fgr分子
將這一計算系統與動物模型中的大量遺傳分析相結合，作者能夠鑑定出導致有害中性粒細胞行為的分子。
研究小組發現，這種病理行為的原因是單個分子Fgr。這一發現對選擇能夠預防心肌梗死後炎症和細胞死亡的高效藥物非常關鍵。Crainiciuc補充說：“現在的想法是繼續進行將這轉化為患者臨床治療所需的進一步測試和分析。”
科學家們認為，這項研究不僅標誌著心血管疾病治療的改善，而且在分析免疫細胞的方法學上也取得了重大進展。共同第一作者Miguel Palomino-Segura博士解釋說：“透過目前的技術，研究人員可以分析每個細胞的大量基因和分子，而這使得能夠發現眾多與疾病發生相關的細胞群。”
儘管如此，他補充說，“我們的模型是獨一無二的，因為它允許從細胞在疾病過程中的活動中鑑定，而不是從它們的基因譜中。這是研究免疫過程的一種全新方法，利用疾病狀態的動力性來產生新的資訊。”
Hidalgo博士說：“這種方法的關鍵是中性粒細胞能夠在幾秒鐘內改變其形狀、活性和遷移能力。這些快速的變化只能在顯微鏡下被捕捉。”
為了提取這些影象的全部潛力，研究團隊與馬德里卡洛斯三世大學的工程師合作，他們開發了新的計算機視覺技術，用於在活體組織中進行測量。
該研究還需要付出巨大的努力來開發系統地結合和比較來源於數千個細胞的巨大資料集所需的計算能力。負責專案分析部的共同作者和生物資訊學家Jon Sicilia說：“這項技術已經應用於其他型別的資料，但這是其用於處理顯微鏡資料的第一個例子，結果令人驚訝。”
作者希望這種新方法能在其他科學領域得到應用。Palomino-Segura說：“現在的想法是將這項技術應用於其他環境中，如感染或癌症，其中免疫細胞也在疾病進展中發揮著關鍵性作用。”
參考資料：
https://medicalxpress.com/news/2022-01-scientists-cell-behavior-pattern-cardiovascular.html
注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。
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