长期左心室辅助装置支持加剧免疫系统负面效应的机制研究

《Frontiers in Immunology》：Long-term left ventricular assist device support reinforces detrimental immunological effects

本研究通过流式细胞术分析发现，长期（≥36个月）左心室辅助装置（LVAD）支持会导致树突状细胞（DCs）、自然杀伤细胞（NK细胞）和B细胞等关键免疫细胞亚群比例显著下降，同时伴随NK细胞终末分化（CD57+）程度升高，提示长期机械循环支持可能通过持续剪切应力引发进行性免疫功能障碍，为LVAD患者感染风险防控提供新依据。

　　

1 引言

左心室辅助装置（LVAD）作为终末期心力衰竭的持久性治疗手段，其非生理性剪切应力可能引起免疫系统的系列改变。既往研究多聚焦于植入后一年内的免疫变化，而对长期支持带来的累积效应尚不明确。本研究通过对比短期（12-18个月）与长期（≥36个月）LVAD支持患者的免疫特征，首次揭示长期机械循环支持对先天性与适应性免疫系统的深层影响。

2 材料与方法

2.1 研究人群

在莱比锡心脏中心连续纳入110例植入HeartMate 3?（HM3）装置的患者，排除自身免疫病、恶性肿瘤等混杂因素后，分为短期组（n=53）与长期组（n=57）。两组在年龄、基础心脏病严重程度（NYHA分级、LVEF、INTERMACS评分）及合并症方面均无统计学差异。

2.4 流式细胞术分析

通过多抗体面板检测外周血中CD4⁺/CD8⁺T细胞、调节性T细胞（T_regs）、CD19⁺B细胞、NK细胞及其亚群（CD56^bright/CD56^dim）、树突状细胞（DCs）等比例变化，并量化终末分化标志CD57与激活标志CD25的表达。

3 结果

3.2 血常规参数

长期组血小板计数显著低于短期组（p=0.05），但仍在正常范围内；其他血细胞参数及C反应蛋白（CRP）水平无组间差异。

3.3 先天免疫系统变化

长期组患者总树突状细胞（DCs）比例降低（0.73% vs 1.01%, p<0.01），其中髓系树突状细胞（mDCs）亚群BDCA3⁺（64.5% vs 71.4%, p<0.01）与浆细胞样树突状细胞（pDCs）亚群BDCA2⁺（27.3% vs 31.3%, p=0.01）、BDCA4⁺（26.4% vs 30.2%, p=0.02）均显著下降。NK细胞中具有免疫调节功能的CD56^bright亚群比例减少（3.3% vs 5.2%, p<0.01），而终末分化标志CD57⁺NK细胞比例升高（46.4% vs 39.1%, p=0.03）。

3.4 适应性免疫系统变化

长期组CD19⁺B细胞比例显著降低（6.2% vs 14.6%, p<0.01），但T细胞各亚群（CD4⁺/CD8⁺/T_regs）比例及活化状态无显著变化。

4 讨论

本研究首次证实长期LVAD支持与特定免疫细胞衰减存在时序关联：DCs总量及其关键亚群（BDCA3⁺mDCs、BDCA2⁺/BDCA4⁺pDCs）的持续减少，可能削弱抗原呈递与干扰素分泌功能；CD56^brightNK细胞的耗竭与CD57⁺终末分化细胞增多，提示细胞毒性功能失衡；B细胞大幅下降或反映持续性抗原刺激导致的耗竭状态。这些变化共同构成长期LVAD患者感染易感性增加的免疫基础。值得注意的是，血小板减少虽属轻度，但其免疫调节作用可能参与上述过程。

5 局限性

未开展功能性验证实验（如细胞因子分泌或杀伤活性检测），且缺乏植入前基线免疫状态数据。未来需通过纵向研究明确因果关系，并探索单核细胞/巨噬细胞等未覆盖免疫群体的变化。

6 结论

长期LVAD支持可能通过剪切应力累积效应加剧免疫细胞衰减与功能紊乱，提示需对支持超36个月的患者加强免疫监测。针对高频感染患者，开发免疫调节策略或可改善临床预后。