Внутривенное введение фрагмента белка high mobility group box 1 улучшает функцию сердца, фиброз и коронарный кровоток в порционной модели ишемической кардиомиопатии

Почему это исследование сердца важно

Сердечная недостаточность становится всё более распространённой по мере старения населения, и многие пациенты с тяжёлыми повреждениями после инфарктов в конечном счёте исчерпывают доступные варианты лечения. Операции, такие как пересадка сердца или имплантация механических насосов, могут спасти жизнь, но они очень инвазивны и подходят не всем. В этом исследовании изучается менее инвазивный подход: небольшой фрагмент природного белка, вводимый простой внутривенной капельницей, который, по-видимому, помогает сердцу восстанавливаться в модели на крупном животном, близкой к человеческой болезни сердца.

Новый способ задействовать собственные механизмы восстановления организма

Учёные сосредоточились на белке под названием high mobility group box 1, или HMGB1. В организме HMGB1 участвует в регуляции генов, воспалении и заживлении тканей. Ранее было показано, что определённый фрагмент HMGB1 способен мобилизовать клетки восстановления из костного мозга — так называемые мезенхимальные стволовые клетки — в кровоток и к участкам повреждения. Исследователи поставили вопрос, может ли этот фрагмент, введённый внутривенно, улучшить функцию сердца у свиней с ишемической кардиомиопатией — состоянием, при котором прошлые нарушения кровотока оставляют сердце ослабленным и рубцованным, подобно тому, что наблюдается у многих пациентов после инфарктов.

Создание правдоподобной модели повреждённого сердца

Чтобы имитировать хроническую коронарную болезнь, учёные частично перекрыли крупную коронарную артерию у мини‑свин с помощью кольца, которое постепенно затягивалось, создавая длительно ухудшенный кровоток и рубцевание. Через четыре недели у животных наблюдалось снижение сократительной функции, увеличение размеров сердца и участки повреждения, видимые на современных обследованиях. Свиней случайным образом разделили на две группы: одна получила пять внутривенных доз фрагмента HMGB1 в течение десяти дней, а другая — только физиологический раствор. Животных наблюдали ещё восемь недель с помощью эхокардиографии, КТ/МРТ сердца, измерений давления внутри коронарных артерий и детального анализа тканей после гуманного усыпления.

Сильнее сердечные сокращения, меньше рубцов, лучший кровоток

По данным нескольких методов визуализации, у леченных животных наблюдалась явная картина восстановления по сравнению с контролем. Обычное ультразвуковое исследование и МРТ показали, что фракция выброса — доля крови, выбрасываемая при каждом сокращении — увеличилась в группе HMGB1, но не в группе без лечения. Объём крови, остающийся в сердце после сокращения, уменьшился, что указывает на более сильное и эффективное сокращение. МРТ‑сканы с выделением рубцовой ткани продемонстрировали, что повреждённые, нефункционирующие участки сердечной мышцы фактически сократились у леченных животных, тогда как в контролях они расширялись. Измерения, выполненные тонкими проводами внутри коронарных артерий, показали, что способность сосудов увеличивать кровоток при необходимости — так называемый коронарный резерв потока — улучшилась при лечении HMGB1, что предполагает улучшение состояния мелких сосудов, питающих сердечную мышцу.

Признаки заживления под микроскопом

При непосредственном осмотре сердца пограничные зоны вокруг старой травмы выглядели здоровее у леченых животных. Клетки мышечной ткани были меньше и более однородны, а не растянуты и отёчны, как при сердечной недостаточности. Наблюдалась тенденция к уменьшению фиброзного рубцевания и заметно больше мелких сосудов, выстланных специализированными клетками, что согласуется с ростом новых сосудов. Молекулярные тесты показали более высокие уровни нескольких факторов, известных своим участием в стимуляции ангиогенеза, ограничении рубцевания и подавлении чрезмерного воспаления. Маркёры, связанные с костномозговыми клетками восстановления, также были несколько повышены, что поддерживает идею о том, что фрагмент белка привлёк собственную клеточно‑опосредованную систему восстановления организма, а не действовал как традиционный препарат, нацеленный на один путь.

Что это может значить для будущих пациентов

В совокупности результаты указывают на то, что повторные внутривенные дозы фрагмента HMGB1 могут запустить широкую программу самовосстановления в модели крупного животного с хроническим повреждением сердца. Лечение, по‑видимому, стимулировало рост новых сосудов, уменьшало вредный фиброз и восстанавливало функцию «усыпленной», но ещё живой сердечной мышцы, и всё это без необходимости пересадки клеток или проведения рискованных операций. Хотя требуется дополнительная работа для подтверждения безопасности, уточнения режима дозирования и демонстрации пользы у людей, этот подход намечает путь к будущему, в котором некоторые формы тяжёлой сердечной недостаточности можно лечить, пробуждая собственные восстановительные способности сердца.

Цитирование: Ito, Y., Kawamura, M., Kawamura, T. et al. Intravenous high mobility group box 1 fragment improves cardiac function, fibrosis, and coronary flow in porcine ischemic cardiomyopathy model. Sci Rep 16, 8350 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38592-7

Ключевые слова: сердечная недостаточность, ишемическая кардиомиопатия, регенеративная терапия, мезенхимальные стволовые клетки, фрагмент HMGB1