นักวิทยาศาสตร์ค้นพบกลไกโมเลกุลของหลอดเลือดแดงที่บริจาคเพื่อทำบายพาสหลอดเลือดหัวใจ

การทำบายพาสหลอดเลือดหัวใจ (CABG) เป็นขั้นตอนการผ่าตัดที่ช่วยเพิ่มการไหลเวียนของเลือดไปยังเนื้อเยื่อหัวใจและรักษาภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดที่เกิดจากโรคหลอดเลือดหัวใจได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทำบายพาสหลอดเลือดหัวใจจะทำการนำหลอดเลือดที่แข็งแรงออกจากผู้ป่วยแล้วเชื่อมต่อกับหลอดเลือดที่เป็นโรคเพื่อให้เลือดสามารถเลี่ยงผ่านส่วนหลอดเลือดหัวใจที่อุดตันได้

หลอดเลือดหลักที่มีสุขภาพดีที่ใช้สำหรับ CABG ได้แก่ หลอดเลือดแดงเต้านมภายใน (ITA) หลอดเลือดแดงเรเดียล (RA) และหลอดเลือดแดงแกสโทรอิพิโพลอิกขวา (RGA) ในบรรดาหลอดเลือดบริจาคเหล่านี้ ITA ให้ผลลัพธ์ระยะยาวที่ดีที่สุด ในขณะที่ RA และ RGA ไวต่อการเกิดภาวะเนื้อเยื่อบุผิวหนา หลอดเลือดแดงแข็ง และหลอดเลือดหดตัว

ทีมงานที่นำโดย Wang Xiujie จากสถาบันพันธุศาสตร์และชีววิทยาการพัฒนา (IGDB) แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ร่วมมือกับทีมงานที่นำโดย Song Jianping จากโรงพยาบาล Fuwai แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์จีน ใช้การจัดลำดับ RNA แบบนิวเคลียสเดี่ยว (scRNA-seq) เพื่อศึกษาองค์ประกอบของชนิดเซลล์และโปรไฟล์การแสดงออกทางพันธุกรรมของ ITA, RA และ RGA

โปรไฟล์ของเซลล์เดี่ยวจำนวน 38,814 เซลล์ที่แยกได้จากหลอดเลือดแดงผู้บริจาคสามประเภท ก. แผนผังของการออกแบบการศึกษาโดยรวม ข. กราฟ UMAP ของชุดข้อมูลหลอดเลือดแดงผู้บริจาคที่รวบรวมไว้ โดยเซลล์มีสีตามประเภทเซลล์หลัก ค. กราฟ UMAP ที่แสดงองค์ประกอบและความคล้ายคลึงกันของประเภทเซลล์หลักในหลอดเลือดแดงผู้บริจาคแต่ละประเภท แหล่งที่มา: IGDB

นักวิจัยพบว่าหลอดเลือดของผู้บริจาคทั้งสามประเภทนี้มีความสามารถในการดูดซับอนุภาคไขมัน การไหลเวียนของเลือด การหดตัวของหลอดเลือด และการเกิดพังผืดแตกต่างกัน เมื่อรวมกับการตรวจสอบความถูกต้องในการทดลองในเซลล์ของมนุษย์และหนู ได้มีการเสนอแนวทางที่เหมาะสมที่สุดสี่แนวทางสำหรับ CABG ดังต่อไปนี้: การยับยั้งปัจจัยการอพยพของแมคโครฟาจสามารถลดการเกิดไฮเปอร์พลาเซียในชั้นผิวหนังของ RA ได้; ตัวกระตุ้นช่องโพแทสเซียมสามารถต่อต้านการหดตัวของหลอดเลือดของ RGA ที่ไม่ตอบสนองต่อตัวต่อต้านแคลเซียม; การยับยั้ง CREB5 และ GDF10 สามารถลดการสะสมของเมทริกซ์นอกเซลล์และการเกิดพังผืดใน RA และ RGA; แนะนำให้ใช้สารยับยั้ง PCSK9 สำหรับการรักษาเพื่อลดไขมันใน ITA

คาดว่าการศึกษานี้จะให้แนวทางสำหรับการพัฒนากลยุทธ์ทางคลินิกสำหรับ CABG และการเลือกยาหลังการผ่าตัด

บทความเรื่อง "Strategies for optimizing arterial grafts at the single-cell level" ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Cardiovascular Research