基于4D血流MRI成像的左心房室流场变化介导的炎症反应在房颤心肌纤维化中的始动作用及机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81601462
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    18.0万
  • 负责人：
    彭礼清
  • 依托单位：
    四川大学
  • 学科分类：
    H2701.磁共振成像
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Atrial fibrillation (AF) is the most common type of severe arrhythmia in clinical practice. AF patient with atrial fibrosis is associated with reduced effectiveness of therapy and susceptible to recurrence. Ventricular fibrosis increases the risk of combination of AF with heart failure. But so far, the fundamental pathogenesis of cardiac fibrosis in AF has not been clarified. Recently, several studies shows that inflammatory cytokines are overexpressed to varying degrees. These results show that inflammatory cytokine might play an important role in the pathogenesis of cardiac fibrosis in AF. Studies have confirmed that abnormal hemodynamic changes induced inflammation reactions may occur with release of inflammatory cytokines, which could activate myofibroblast by promoting the expression of transforming growth factor-β1 (TGF-β1), and influence the degrading of collagen with matrix metalloproteinase (MMP). The hemodynamic features of left heart in AF would greatly altered. But the relationship between the hemodynamic changes and inflammatory cytokine release and development of cardiac fibrosis of AF is still unclear. In this study, we innovatively use 4D flow MRI to evaluate the hemodynamic features in different AF animal models, and then to further explore the potential pathogenesis of cardiac fibrosis in AF on the hypothesis of pathway of “hemodynamic changes-inflammation-collagen deposition and degrading imbalance-cardiac fibrosis”.
房颤是临床最常见的严重心律失常。房颤患者治疗效果不佳以及治疗后易复发的病理基础是心房纤维化；而心室纤维化则使得房颤患者合并心衰风险大大增加。然而至今为止，房颤心肌纤维化的具体机制尚未被阐明。近年来，多个研究表明，不同类型房颤患者炎症介质水平均有不同程度升高。这些研究结果提示炎症介质可能在房颤心肌纤维化中起着重要作用。有研究已证实异常流体力学改变激活炎症反应所释放的炎症因子可促进转化生长因子（TGF-β1）表达，活化心肌纤维母细胞分泌胶原，并影响金属基质蛋白酶降解胶原。房颤后，左心房室内流体力学会发生巨大变化，但其变化与炎症介质的表达及房颤心肌纤维化形成的关系尚不清楚。因此，本研究创新性地采用先进的4D血流MRI成像研究不同房颤模型左心房室流体力学特征，并且以“左心房室流体力学变化-炎症反应-胶原分泌与降解失衡-心肌纤维化”为主线来探索房颤心肌纤维的形成机制。

结项摘要

前期研究发现，房颤患者治疗效果不佳以及治疗后易复发的病理基础是心房纤维化，炎症介质过度表达可能在房颤心肌纤维化中可能起着重要作用；此外，房颤后，左心房内流体力状态改变又与炎症介质的产生相关。首先，本课题采用右心房快速起搏建立了成功建立了犬慢性房颤模型。此外，我们通过左心房4D血流MRI和计算流体力学模型发现房颤模型左心房内血流涡流较正常模型明显，房颤组左心房低剪切力（＜0.4 Pa）面积占比均大于对照组, 两组对比，差异有统计学意义（47.26±12.33% vs. 20.47%, P＜0.05）。在房颤模型，在心房重塑方面，C反应蛋白水平与左心房上下径呈正相关(r=0.437，P＜0.05), IL-6 水平与左心房上下径呈正相关关系(r=0.397，P＜0.05)。在左心房纤维化方面，C反应蛋白水平与左心房胶原容积分数（collagen volume fraction, CVF）（r=0.734，P＜0.05）呈正相关关系，IL-6水平与左房CVF呈正相关关系(r=0.341, P＜0.05)，TNF-α水平与左心房CVF呈正相关关系(r=0.428，P＜0.05)。本研究左心房计算流体力学分析为本课题的延伸点，该模型的成功建立为深入研究左心房流体力学特征提供了模型基础。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Echinococcosis in left ventricle: a case report
左心室包虫病一例报告
  • DOI：
    10.1097/md.0000000000015267
  • 发表时间：
    2019-04-01
  • 期刊：
    MEDICINE
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Su, Li;Yu, Jianqun;Peng, Liqing
  • 通讯作者：
    Peng, Liqing
Influence of Hemodialysis Catheter Insertion on Hemodynamics in the Central Veins
血液透析导管插入对中央静脉血流动力学的影响。
  • DOI：
    10.1115/1.4046500
  • 发表时间：
    2020-09-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOMECHANICAL ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Park, Minhyuk;Qiu, Yue;Zheng, Tinghui
  • 通讯作者：
    Zheng, Tinghui
Numerical Simulation of Hemodynamic Changes in Central Veins after Tunneled Cuffed Central Venous Catheter Placement in Patients under Hemodialysis.
血液透析患者放置隧道式套囊中心静脉导管后中央静脉血流动力学变化的数值模拟。
  • DOI：
    10.1038/s41598-017-12456-7
  • 发表时间：
    2017-11-21
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Peng L;Qiu Y;Huang Z;Xia C;Dai C;Zheng T;Li Z
  • 通讯作者：
    Li Z
Characteristics of coronary artery atherosclerotic plaques in chronic kidney disease: evaluation with coronary CT angiography
慢性肾脏病冠状动脉粥样硬化斑块的特征：冠状动脉CT血管造影评估
  • DOI：
    10.1016/j.crad.2019.06.003
  • 发表时间：
    2019-09-01
  • 期刊：
    CLINICAL RADIOLOGY
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Deng, W.;Peng, L.;Li, Z.
  • 通讯作者：
    Li, Z.
Patient-specific Computational Hemodynamic Analysis for Interrupted Aortic Arch in an Adult: Implications for Aortic Dissection Initiation
成人主动脉弓中断的患者特异性计算血流动力学分析：对主动脉夹层启动的影响
  • DOI：
    10.1038/s41598-019-45097-z
  • 发表时间：
    2019-06-13
  • 期刊：
    SCIENTIFIC REPORTS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Peng, Liqing;Qiu, Yue;Zheng, Tinghui
  • 通讯作者：
    Zheng, Tinghui

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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