从肝脏到心脏:细胞角蛋白18在非酒精性脂肪肝病中预测心血管风险的血清与单细胞证据

《Cardiovascular Therapeutics》:From the Liver to Heart in Nonalcoholic Fatty Liver Disease: Single-Cell and Serum Evidence for Cytokeratin 18 in Predicting Cardiovascular Risk

【字体: 时间:2026年01月17日 来源:Cardiovascular Therapeutics 3.4

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  本文聚焦非酒精性脂肪肝病(NAFLD)与冠心病(CHD)的关联,通过单细胞测序与血清学分析,首次揭示细胞角蛋白18(CK18)作为肝-心轴关键生物标志物的潜力。研究发现CK18-M30与CK18-M65可有效区分NAFLD合并CHD患者(AUC=0.843),其机制涉及TGF-β/IL-6通路介导的炎症反应与胰岛素抵抗(HOMA-IR)。研究为NAFLD患者心血管风险早期识别提供了新策略。

  
引言
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)作为一种与代谢紊乱密切相关的肝脏疾病,近年发病率持续上升。尽管其命名已更新为代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD),本研究为与既往CK18研究保持一致,仍沿用NAFLD术语。NAFLD不仅是肝硬化和肝癌的危险因素,更与心血管疾病(CVD)紧密关联,超过60%的NAFLD患者死亡归因于CVD。肝细胞凋亡与坏死过程中释放的细胞角蛋白18(CK18)片段(M30和M65)已被证实可反映NAFLD严重程度,但其在心血管并发症预测中的作用尚不明确。本研究通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)与临床血清检测,探讨CK18在NAFLD合并冠心病(CHD)中的诊断价值及肝-心轴机制。
方法
研究纳入2022年9月至2024年7月确诊的127例NAFLD患者,根据CHD存在情况分为CHD组(n=79)与无CHD组(n=48),另设100名健康对照。采集空腹静脉血检测CK18-M30、CK18-M65、肝功能指标(ALT、AST)、血脂(TC、TG)及胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。单细胞数据来源于Tabula Sapiens数据库,通过CellChat分析肝细胞与心脏细胞(心肌细胞、成纤维细胞、内皮细胞)间的配体-受体互作。采用逻辑回归模型评估CK18对CHD的预测效能,并通过ROC曲线、校准曲线和决策曲线分析验证模型性能。
结果
  1. 1.
    单细胞表达特征:CK18(KRT18)在肝脏中高表达于肝细胞和胆管细胞,在心脏中主要分布于间皮细胞和内皮细胞,为肝-心通讯提供细胞基础(图1-2)。
  2. 2.
    细胞互作网络:CellChat预测肝细胞可通过TGF-β和IL-6信号通路与心脏细胞沟通,虽互作概率较弱,但TGFB1/IL6等配体及其受体在双方细胞中均有低水平表达(图3)。
  3. 3.
    血清标志物差异:NAFLD患者CK18-M65(149.47±36.42 U/mL)和CK18-M30(103.79±36.29 U/mL)水平显著高于健康对照组(p<0.001),且CHD组二者水平进一步升高(p<0.05)。
  4. 4.
    多因素回归分析:CK18-M30(OR=2.798)、CK18-M65(OR=1.001)、TC、ALT、AST和HOMA-IR是NAFLD患者合并CHD的独立危险因素(表5)。
  5. 5.
    诊断效能:CK18-M30/M65联合模型的AUC达0.843(灵敏度87.34%,特异性75.00%),显著优于单一指标(图4)。决策曲线分析显示该模型在0.2-0.8阈值范围内具有临床净获益(图5)。
讨论
本研究首次从单细胞与血清层面证实CK18在NAFLD心血管风险预测中的价值。CK18升高反映肝细胞凋亡(M30)和总细胞死亡(M65),与胰岛素抵抗、炎症通路(TNF/NF-κB)激活密切相关。肝细胞通过TGF-β/IL-6等因子与心脏细胞互动,构成肝-心轴的理论基础。研究局限性包括样本量较小、横断面设计无法推断因果,且排除了糖尿病和高血压患者,未来需扩大队列并纳入预后随访。
结论
血清CK18可作为NAFLD患者合并CHD的无创生物标志物,其机制涉及肝-心轴间的炎症与代谢交互。联合检测CK18-M30/M30有助于早期识别高危人群,为心血管并发症防控提供新思路。
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