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心血管疾病研究所


1、研究所概况

心血管疾病研究所成立于2019年,依托国家心血管疑难病症诊治能力提升工程建设项目单位、湖南省临床重点专科、“中国心衰中心”授牌单位--南华大学附属第一医院心血管内科设立;2020年该所由湖南省科技厅批准成为省心肌损伤临床医学研究中心。心血管疾病研究所是集临床诊治、科学研究、成果转化为一体的研究中心,致力于冠心病、高血压、心力衰竭、心肌病等的临床诊治、机制研究和药物开发。


2、研究方向

《中国心血管健康与疾病报告2021》报告指出,我国心血管疾病患病率处于持续上升阶段,预计现有心血管疾病患病人数3.3亿,依旧是我国居民的首位死因,发病率高、死亡率高,群众生命健康和经济社会和谐发展受到严重影响。心血管疾病研究所研究方向聚焦于心血管疑难重症的防治,主要开展:心血管疾病的多组学研究、心血管疾病的前瞻性队列研究、心血管系统疾病与气体信号分子的临床与基础研究、能量代谢障碍与心房颤动等。

1)心血管疾病的前瞻性队列研究

心肌损伤的早期发现和治疗是提高心血管疾病诊治成效的关键,因此开展心血管疾病早期诊断的研究尤为重要。心血管疾病常见病因包括高血压、冠心病、心律失常、心脏瓣膜病等,建立不同病因患者数据库和生物样本库,采用前瞻性队列研究,随访收集临床症状、体征、血清学指标、心电学指标、影像学指标(包括心脏超声、核磁共振)等数据,探讨各项指标在患者心肌损伤早期诊断中的作用,建立心肌损伤早期诊断和风险预测评估体系。

2)心血管疾病的多组学研究

心血管疾病发生与发展的机制涉及多种水平的调控与正/负反馈调节,并呈现出影像学的改变。研究所主要集中在基因组、转录组以及蛋白质组识别心血管疾病相关基因与基因功能富集分析、心血管疾病风险通路的优化选择策略以及个体化药物反应研究等。构建心脏疾病特异性的转录因子—靶基因调控网络,并将其整合入信号与代谢通路,对现有的生物学通路进行重构;通过对心血管生物样本库的高通量测序数据进行深度信息挖掘,对基因组和蛋白质组的大数据分析,搭建心脏疾病相关的多组学生物信息学平台,为生物学家提供查询、计算、功能注释,网络构建与可视化等功能;同时也将建立影像组学专病数据库,通过人工智能方法提取医学影像蕴含的高维信息,将辨识医学影像的专业知识下放到基层医疗机构,在辅助诊断、疗效评估和疾病报警预测等方面进行医学影像组学研究。心血管疾病病例为中心的多层次信息整合整体,实现大数据背景下的心血管疾病精准医学创新发展。

3)心血管系统疾病与气体信号分子的临床与基础研究

内源性H2S微环境失稳态参与心肌和血管重构发生发展的内在机制,而重建H2S微环境稳态将成为拮抗心肌和血管重构的新靶点。课题组发现内源性H2S/CSE失调介导心肌重构发生机制,并与细胞凋亡、自噬失调、氧化应激以及过度内质网应激以及PI3K/AKT1、JAK/STAT、TGF-β1以及miRNA等信号调控密切相关;同时发现内源性H2S微环境参与心肌电生理重发生机制,维持内源性微环境H2S稳态可能是拮抗心律失常的新策略;同时也发现心脏运动康复的心肌保护作用机制与外泌体相关miRNA的远程调控以及重建内源性H2S微环境稳态有关;课题组也开展新型药物涂层支架的相关研究,在国际上率先构建了“分子旋切”特异性导向药物涂层支架——TGFα-SAP涂层支架以及线粒体靶向H2S释放涂层支架,其可特异性抑制内膜过度增生,并促进内皮修复,从而有效提升支架植入疗效,该研究已达到国际先进水平,并具有广阔的临床应用前景,相关技术已获得国家发明专利1项,国际发明专利2项。

4)能量代谢障碍与心房颤动

心房颤动 (AF) 是临床最常见的持续性心律失常,伴随着致较高残率和致死率,但其机制尚未阐明。目前研究业已揭示AF存在电重构、 结构重构、自主神经重构和能量代谢重构,并均与AF的维持与发展密切相关, 即“AF介导AF”。其中能量代谢异常在心脏这些重构中起基础作用。AF发生时心房组织中兴奋收缩耦联异常增强,当心房处于相对缺血缺氧状态,心房线粒体功能受损,转而导致心房组织电子传递链复合体功能减弱以及线粒体内代谢相关酶表达下降, 造成脂肪酸和丙酮酸氧化受限, 使糖代谢转向生成乳酸以维持 ATP 供应。本课题组以调节异常糖脂代谢为研究方向,进而改善心房纤维化,减少心房结构重构和电重构,从根本上改善AF的发生和发展。


3、研究团队

本所基于完善的科研平台硬件基础及雄厚的科研积累,基于临床难题,凝练科研方向,形成了以唐惠芳教授主导的 “心血管疾病的前瞻性队列研究”方向的研究团队和“心血管疾病的多组学研究”的研究团队,以杨军教授主导的“心血管系统疾病与气体信号分子的临床与基础研究” 方向的研究团队,以胡恒境副教授主导的“能量代谢障碍与心房颤动”方向的研究团队。


4、研究成果

该研究所近年共获得家自然科学基金4项,省级课题10余项,南华大学“4310”临床多中心研究项目1项,总经费(含配套)达到700余万元;近年来在Briefings in Bioinformatics、Arteriosclerosis ThrombosisVascular Biology、Frontiers in Pharmacology等杂志发表高水平论文30余篇;获得发明专利10余项;湖南省自然科学奖1项;湖南省医学科技奖1项。