综述:后疫情时代心肌炎的临床、分子与遗传学视角整合

《International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention》:"Bridging the Clinical, Molecular and Genetic Perspectives on Myocarditis in post-COVID-19 Era"

【字体: 时间:2026年01月08日 来源:International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention 2.1

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  本文系统梳理了新冠病毒(SARS-CoV-2)感染相关心肌炎的流行病学、发病机制、诊断与治疗策略,并整合了新兴的遗传学和分子学见解。文章重点探讨了病毒直接侵袭与免疫介导损伤的双重机制,比较了感染后与mRNA疫苗接种后心肌炎的异同,强调了宿主遗传易感性(如HLA、TLR、心肌结构基因)在疾病易感性与预后中的潜在作用,并展望了个体化风险分层与长期管理的重要性,为后疫情时代心血管并发症的防治提供了多维度的综合视角。

  
1. 引言:COVID-19后心肌炎的兴起
全球COVID-19大流行对公共卫生造成了深远影响。尽管医疗手段不断进步,但大量康复者仍受到长期多系统并发症的困扰,即急性COVID-19后综合征(PACS),其中心肌炎作为一种潜在危及生命的心血管并发症日益受到关注。研究表明,与其它原因相比,SARS-CoV-2感染使心肌炎风险增加了约15倍。心肌炎定义为心肌的非家族性炎症性表现,可伴或不伴心肌细胞坏死,是全球成人和儿童意外心脏死亡的主要原因之一。COVID-19相关心肌炎可根据病理特征分为急性和慢性炎症,其临床表现多样,诊断挑战巨大。
2. 临床表现
COVID-19相关心肌炎的临床表现谱广泛。许多患者症状轻微,如疲劳、心悸、胸痛或劳力性呼吸困难,这些症状可能在感染后数天至数周出现,部分患者仅在心脏磁共振成像(cMRI)上表现为亚临床异常。约7-20%的住院患者出现中度疾病,表现为左心室功能不全、心脏生物标志物(如肌钙蛋白)升高和心电图(ECG)异常。在疾病谱的另一端,暴发性心肌炎可导致心律失常、心源性休克甚至猝死,其发生率据报道可达38.9%。值得注意的是,急性期后的心肌炎可能被忽略,但在原发感染数周后出现延迟性心功能不全或慢性症状。
3. COVID-19相关及COVID-19疫苗接种相关心肌炎的发病机制
3.1. SARS-CoV-2在人体内的嗜性
SARS-CoV-2通过其刺突蛋白(S蛋白)与宿主细胞血管紧张素转换酶II(ACE2)受体结合,该过程受到宿主跨膜蛋白酶丝氨酸2(TMPRSS2)的调控,从而介导病毒进入宿主细胞。病毒通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞,释放其正链RNA,利用宿主细胞的机制进行复制和组装。
3.2. SARS-CoV-2感染中心脏受累的发病机制
心脏受累的机制可能是多因素的,主要包括直接病毒侵袭和间接免疫介导的损伤。直接损伤源于病毒通过ACE2受体感染心肌细胞、周细胞和内皮细胞,导致细胞病变效应。更主要的是免疫介导的损伤,即病毒触发过度激活的先天和适应性免疫反应,引发细胞因子风暴(涉及IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ等),导致内皮功能障碍、微血管血栓形成和心肌炎症。自身免疫机制,如分子模拟,也可能参与其中。
SARS-CoV-2感染可引发心肌纤维化和重塑。转化生长因子-β1(TGF-β1)等细胞因子通过促进胶原合成,导致间质纤维化。cMRI研究常显示弥漫性间质纤维化(细胞外容积扩张)和局灶性替代纤维化(晚期钆增强,LGE)。这种病理性重塑可导致心室扩张、肥厚和功能受损。
4. COVID-19 mRNA疫苗相关心肌炎的病理生理机制
mRNA COVID-19疫苗接种后罕见的心肌炎病例,多见于青少年和年轻男性,通常在第二剂后发生。其机制尚不完全清楚,可能涉及对疫苗编码的刺突蛋白的过度免疫反应、分子模拟(如针对肌球蛋白的交叉反应性抗体)或遗传易感性(如HLA亚型)。与SARS-CoV-2感染相关心肌炎相比,疫苗相关心肌炎通常病情较轻、自限性,且预后更好。
5. COVID-19相关心肌炎可能的遗传决定因素
宿主遗传因素在个体对心肌炎的易感性和疾病严重程度中可能起关键作用。已有研究提示人类白细胞抗原(HLA)基因座(如HLA-A*03:01)与mRNA疫苗接种后心肌炎风险相关。与非SARS-CoV-2病毒性心肌炎相关的基因(如TLR3、TLR4、MyD88等先天性免疫基因,以及DSC2、DSP、TTN等心肌结构基因)的变异,也可能与SARS-CoV-2相关心肌炎的易感性有关。转录组学分析已识别出一些枢纽基因(如TBKBP1、ERGIC1等),它们可能成为未来的治疗靶点。
6. 发病率差异
COVID-19相关心肌炎的发生率存在年龄、性别和地区差异。总体而言,男性发病率高于女性,尤其是在年轻人群中。在儿童中,心肌炎是心功能不全和猝死的重要原因,但其诊断率较低。性激素(如睾酮的促进作用,雌激素的保护作用)被认为是导致性别差异的重要因素。合并症(如心血管疾病、糖尿病、高血压)也会影响发病率和预后。
7. COVID-19相关心肌炎的结局及影响康复的因素
7.1. 短期结局
SARS-CoV-2相关心肌炎与不良结局相关,包括扩张型心肌病、左心室功能不全和心力衰竭。及时诊断和治疗的患者通常恢复良好,但需要长期监测以发现持续性或迟发性问题。
7.2. 长期结局
心肌炎与长期住院、死亡和心力衰竭风险增加相关。儿童患者的结局通常优于成人。与单纯急性心肌炎相比,合并肺炎的患者预后更差。反复的SARS-CoV-2感染会累积炎症负担,增加慢性心肌损伤和不良心血管结局的风险。
7.3. 影响康复的因素
年龄、性别、遗传背景、合并症和生活方式因素均可能影响康复。持续的炎症标志物(如C反应蛋白/白蛋白比值CAR)升高和免疫营养状态(预后营养指数PNI)低下提示预后不良。
8. 新兴诊断方法
诊断依赖于临床症状、心脏生物标志物(肌钙蛋白、BNP)、心电图、影像学(超声心动图、cMRI)和心内膜心肌活检(EMB)。cMRI是重要的无创诊断工具,基于2018年路易斯湖标准(T1/T2 mapping, LGE)。EMB是确诊的金标准,但因有创性应用受限。分子诊断技术(如PCR、NGS、单细胞RNA测序)有助于检测病毒基因组和理解发病机制。
9. 当前药物治疗干预:抗病毒药、免疫抑制剂及新疗法
治疗包括对症支持治疗。抗病毒药物(如奈玛特韦/利托那韦Paxlovid、莫努匹拉韦)在感染早期使用可能有益。对于免疫介导的损伤,可使用糖皮质激素、静脉注射免疫球蛋白(IVIG)、IL-1受体拮抗剂(阿那白滞素)、IL-6受体拮抗剂(托珠单抗)和JAK抑制剂(巴瑞替尼)等免疫调节剂。标准心力衰竭药物治疗(如ACEI/ARB、β受体阻滞剂)和必要时机械循环支持(如ECMO)也很重要。新型疗法如NLRP3炎症小体抑制剂等正在研究中。
心脏康复(CR)在管理COVID-19后心肌炎患者中的作用日益受到重视,旨在改善功能容量和生活质量。
10. 预防与未来方向
接种COVID-19疫苗在降低SARS-CoV-2感染相关心肌炎风险方面具有明确益处,其获益-风险比显著有利。未来的研究方向包括改进诊断方法、探索靶向治疗、利用遗传信息进行风险分层以及理解长期心血管后遗症。
11. 未来研究方向
未来研究应致力于开发高特异性无创诊断工具,验证新型生物标志物,探索针对特定通路(如NLRP3、JAK-STAT)的精准疗法,并通过长期队列研究明确COVID-19对心脏健康的远期影响。
12. 结论
COVID-19相关心肌炎是SARS-CoV-2感染的一种重要心血管并发症,其发病机制复杂,涉及病毒直接损伤和宿主免疫反应。整合临床、分子和遗传学视角对于改进诊断、风险分层和个体化治疗至关重要。尽管疫苗接种后心肌炎罕见且通常轻微,但接种疫苗仍是预防感染相关心脏损伤的关键策略。长期随访对于发现和管理慢性心肌后遗症至关重要。未来的研究需要 bridging 基础科学与临床实践,以更好地应对后疫情时代的心血管健康挑战。
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