2024-07-22 ミュンヘン大学(LMU)
脳卒中は脳に急性の損傷を引き起こすだけでなく、心臓など他の臓器にも長期的な健康影響を与えることがあります。ミュンヘン大学病院のアーサー・リーゼ教授とその研究チームは、脳卒中後の高い併発率が免疫系の共通の原因に起因すると仮定し、骨髄の血液形成細胞の免疫記憶にその原因を特定しました。この研究は、脳卒中後の二次的な心疾患の予防に向けた有望な治療法の開発を示唆しています。
◆単一細胞解析技術を用いて、脳卒中後に特定の免疫細胞(単球/マクロファージ)の転写物に恒常的な炎症変化が見られることを明らかにしました。特に心臓では、これらの変化が瘢痕化とポンピング機能の障害を引き起こします。主要な原因タンパク質はIL-1bであり、このタンパク質をブロックし、炎症性細胞の心臓への移動を抑制することで、心臓の問題を予防できることが示されました。これらの発見は、脳卒中後の心疾患予防に向けた新たな治療法の可能性を開きます。
<関連情報>
- https://www.lmu.de/en/newsroom/news-overview/news/brain-heart-axis-strokes-change-epigenetics-of-immune-system.html
- https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00702-5
脳損傷後の自然免疫記憶が炎症性心機能障害を引き起こす Innate immune memory after brain injury drives inflammatory cardiac dysfunction
Alba Simats,Sijia Zhang,Denise Messerer,…,Boyan Bonev,Christian Schulz,Arthur Liesz
Cell Published:July 22, 2024
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.028
Graphical abstract
Highlights
- Acute brain ischemia leads to persistent innate immune memory
- Innate immune memory causes chronic post-stroke cardiac dysfunction
- IL-1β induces post-stroke-trained immunity through epigenetic modifications
- Blocking IL-1β or monocyte recruitment prevents cardiac dysfunction
Summary
The medical burden of stroke extends beyond the brain injury itself and is largely determined by chronic comorbidities that develop secondarily. We hypothesized that these comorbidities might share a common immunological cause, yet chronic effects post-stroke on systemic immunity are underexplored. Here, we identify myeloid innate immune memory as a cause of remote organ dysfunction after stroke. Single-cell sequencing revealed persistent pro-inflammatory changes in monocytes/macrophages in multiple organs up to 3 months after brain injury, notably in the heart, leading to cardiac fibrosis and dysfunction in both mice and stroke patients. IL-1β was identified as a key driver of epigenetic changes in innate immune memory. These changes could be transplanted to naive mice, inducing cardiac dysfunction. By neutralizing post-stroke IL-1β or blocking pro-inflammatory monocyte trafficking with a CCR2/5 inhibitor, we prevented post-stroke cardiac dysfunction. Such immune-targeted therapies could potentially prevent various IL-1β-mediated comorbidities, offering a framework for secondary prevention immunotherapy.
