(來源:生物谷)
轉自:生物谷
急性心肌梗死是全球范圍內致死和致殘的主要心血管急癥之一,據《中國心血管健康與疾病報告》統計,我國每年新發心梗患者約 100 萬例,其中 ST 段抬高型心肌梗死作為最兇險的亞型,住院病死率仍維持在 5% 至 8% 之間。更棘手的是,相當比例的患者入院時尚無明顯高危征兆,卻會在 30 天內突發惡化甚至死亡。如何第一時間識別這些 “看似平穩實則兇險” 的個體,一直是急診和心內科醫生面臨的現實難題。
近日,一篇發表于國際期刊 Nature Cardiovascular Research的研究中,來自德國明斯特大學等機構的科學家為這一臨床困境提供了全新解決方案。研究發現,只需通過常規血常規檢測血液中的未成熟粒細胞水平,就能在患者入院時快速預判其短期死亡風險,且預測能力優于目前臨床常用的多種傳統生物標志物。
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中性粒細胞是人體免疫系統中的 “快速反應部隊”,在細菌感染和組織損傷發生時會第一時間趕赴病灶。健康狀態下,血液循環中幾乎只有成熟的中性粒細胞,未成熟的前體細胞都儲存在骨髓中待命。
但當機體遭受極端應激,例如急性心梗引發的大面積組織損傷時,骨髓會緊急啟動 “戰時動員”,將不同發育階段的未成熟細胞提前釋放到血液中,這種現象在血液學上被稱為 “核左移”。早在近百年前就有學者觀察到心梗患者會出現這一變化,但它的臨床價值始終缺乏系統、精準的驗證。
為了系統解析心血管疾病下中性粒細胞的成熟狀態全貌,研究人員采用高分辨率光譜流式細胞術,以 CD10 和 CD16 為標記精確劃分了中性粒細胞從最原始前體到完全成熟的 11 個發育階段,并在健康人群、無冠脈梗阻的急性胸痛、心力衰竭、缺血性腦卒中、非 ST 段抬高型心梗以及 STEMI 患者中進行了對比分析。
結果顯示,所有急性心血管疾病都會觸發骨髓緊急造血反應,但程度存在明顯梯度:單純胸痛、沒有心肌缺血的患者幾乎沒有深層動員,說明這種反應并非由疼痛或交感應激本身引發;心衰和卒中患者主要釋放晚期未成熟細胞;非 ST 段抬高型心梗的動員程度更深;而 STEMI 患者的未成熟細胞動員最為劇烈,甚至出現了 CD16low CD10neg 的 “前中性粒細胞”——這是中性粒細胞譜系中最后一個仍具備分裂增殖能力的前體細胞,正常生理狀態下幾乎不會出現在外周血中。
后續的增殖實驗與吉姆薩染色也證實,這類細胞保留了增殖能力、細胞核呈圓形,確實是骨髓釋放的最早期儲備細胞。
更關鍵的是,這些前中性粒細胞的出現與患者的臨床結局直接掛鉤:心功能分級越差的患者,血液中的前中性粒細胞水平越高;30 天內死亡的患者,其入院時的未成熟細胞動員深度顯著高于存活者。血漿中 43 種炎癥因子的檢測結果也印證了這一點,逐步加深的中性粒細胞動員對應著逐步增強的系統性炎癥應答,而前中性粒細胞對應的炎癥譜最為特殊,以 IL-33、轉化生長因子 α、CXCL8 等介質為核心,和普通未成熟細胞的炎癥特征存在質的區別,說明這不是簡單的炎癥加重,而是骨髓動員進入了 “最深層級” 的應激狀態。
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心血管疾病狀態下的中性粒細胞成熟全景圖譜
這項研究最突出的價值,在于它找到了可以直接落地臨床的檢測方式。研究人員發現,流式細胞術識別的前中性粒細胞,恰好對應常規血常規報告中的 “未成熟粒細胞” 指標,無需額外開展昂貴的特殊檢測,患者入院后第一份血常規就能獲得結果。為了驗證這個指標的可靠性,研究團隊在三個獨立的臨床隊列中進行了反復驗證:第一個是用于機制探索的 37 人 STEMI 隊列,第二個是 410 人的回顧性推導隊列,第三個是 511 人的前瞻性驗證隊列。
結果高度一致:入院時未成熟粒細胞計數越高,患者 30 天死亡風險就越高。在預測效能的對比中,未成熟粒細胞的受試者工作特征曲線下面積超過了年齡、體重指數、中性粒細胞淋巴細胞比、肌酸激酶、肌鈣蛋白、NT-proBNP、C 反應蛋白等所有傳統單指標生物標志物,甚至和由 8 項參數組成的 GRACE 風險評分表現相當。即便把年齡、基礎疾病、心功能等已知危險因素全部納入多因素統計模型,未成熟粒細胞依然能提供獨立的預測價值,說明它攜帶了現有風險分層手段無法覆蓋的額外信息。
研究還通過約登指數確定了臨床可用的臨界值:0.15×106 個/毫升。以這個數值為界,未成熟粒細胞偏高的患者,在推導隊列中 30 天死亡風險是低水平組的 6.01 倍,在獨立驗證隊列中更是達到 7.98 倍。值得注意的是,這個指標只反映急性期的應激強度,僅對 30 天短期死亡有預測價值,無法預測長期生存或心衰再住院,在患者病情恢復、3 至 6 個月后隨訪時,未成熟粒細胞水平會完全回歸正常,符合急性炎癥反應的一過性特點。
從機制層面看,這項研究把骨髓與受損心臟之間的 “實時通訊” 過程具象化了。研究者指出,這些極其早期的前體細胞在血液中數量少、停留時間短,本身不太可能直接造成組織損傷,它們的出現更像一塊 “儀表盤讀數”——骨髓緊急調用儲備的深度,直接對應著全身炎癥應激的劇烈程度,也間接反映了病情的危重程度。
研究者 Mathis Richter 用一句話概括了這種直觀性:“病情有多重,骨髓就掏得有多空。” 更有意思的是,未成熟粒細胞水平和反映梗死面積的肌鈣蛋白、CK-MB 等指標關聯并不強,說明它評估的是全身炎癥反應狀態,而不是單純的心肌壞死范圍,這也正是它能為現有風險評估補充新信息的原因。
對于臨床醫生而言,入院后第一份血常規報告上的未成熟粒細胞數值,便可作為一張快速 “預警地圖”,幫助識別那些外表看似穩定、實則處于高危邊緣的患者,從而及時加強監護、調整治療方案。當然,這項研究也存在一定局限:用于精細分型的流式探索隊列樣本量相對較小,目前確定的臨界值仍需在更多不同地區、不同種族的獨立人群中進一步驗證;同時該指標是嚴重應激的普遍表現,心源性休克等其他重癥也會出現升高,并非心梗特有。
但不可否認的是,這項研究用一項幾乎所有醫院都能開展、成本極低的常規檢驗,實現了對重癥心梗患者早期風險分層能力的提升。在急性心梗救治領域,時間就是心肌、時間就是生命,而這項研究恰恰為贏得這份時間提供了一種隨手可及的工具。接下來,研究人員計劃深入探究驅動骨髓緊急釋放細胞的上游分子通路,若能闡明具體機制,或將為急性心梗的抗炎治療提供全新的干預靶點。
參考文獻:
Richter, M., von G?wels, J., F?hndrich, M. et al. Depth of neutrophil mobilization stratifies survival in ST-elevation myocardial infarction. Nat Cardiovasc Res (2026). doi:10.1038/s44161-026-00836-0
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