JACC-BTS 武汉协和医院程翔教授团队揭示循环单核细胞“训练免疫”是冠心病残余炎症风险的重要驱动因素

尽管目前冠心病患者已经使用指南推荐的二级预防策略，但其复发率仍居高不下。多项大规模心血管抗炎临床研究表明，hsCRP水平的升高与心血管事件复发风险的增加密切相关，提示炎症在冠心病的复发中发挥关键作用，但导致低度炎症持续存在的具体诱因仍未被充分阐明。训练免疫是固有免疫细胞在经过病原体或危险因素刺激后形成的一种先天免疫记忆现象。近年来研究发现，这种非特异性免疫记忆可能与动脉粥样硬化的发生发展密切相关。但循环单核细胞持续性的促炎重编程(单核细胞训练免疫)与冠心病患者炎症风险增加的潜在联系尚未得到证实。

2025年6月24日，华中科技大学同济医学院附属协和医院程翔教授团队在JACC: Basic to Translational Science杂志在线发表了题为“Enhanced Trained Immunity in Peripheral Monocytes in Unstable Angina with Elevated High-sensitivity C-reactive Protein”的研究，证实超敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hsCRP)升高的不稳定型心绞痛(unstable angina, UA)患者外周血单核细胞存在“训练免疫”特征，表现为持续性的促炎表型、代谢重编程及表观遗传修饰，为冠心病患者的残余炎症风险提供了机制性解释。 

研究共纳入了132名根据冠状动脉造影和临床表现诊断为UA的患者，根据hsCRP水平分为高炎症组(hsCRP ≥ 3 mg/L，n = 66)和低炎症组(hsCRP < 1 mg/L，n = 66)。研究团队通过流式细胞术、代谢组学、转录组学和表观遗传组学等方法，全面分析了两组UA患者循环单核细胞在炎症表型、代谢途径和基因表达调控机制等方面的差异。 

图1. 研究流程示意图

首先比较了两组患者外周血单核细胞的数目和比例变化。研究结果显示，与hsCRP < 1 mg/L的患者相比，hsCRP ≥ 3 mg/L的UA患者表现出显著的髓系造血偏倚特征，包括循环白细胞、中性粒细胞和单核细胞数目显著升高。进一步使用流式细胞术分析显示，hsCRP ≥ 3 mg/L的患者，中间型单核细胞(CD14⁺⁺CD16⁺)比例显著增加，循环单核细胞C-C趋化因子受体2 (C-C chemokine receptor 2, CCR2)的表达水平显著上调。 

图2. hsCRP升高的UA患者表现出髓系造血偏倚，炎症性单核细胞亚群比例增加

促炎反应性的增强是单核细胞发生训练免疫的重要特征。在体外实验中，通过磁珠分选富集CD14⁺单核细胞，并使用Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)激动剂刺激6小时后，检测细胞培养上清液中细胞因子的浓度。结果显示，与hsCRP < 1 mg/L的患者相比，hsCRP ≥ 3 mg/L的UA患者单核细胞促炎性细胞因子(IL-6、IL-1β和TNF-α)的分泌增加，而抗炎性细胞因子IL-10的分泌显著减少。 

图3. hsCRP升高的UA患者循环单核细胞对TLRs刺激的反应增强

代谢途径的转变为训练免疫提供了能量支持和表观遗传修饰所需底物，通过Seahorse技术及靶向代谢组学分析显示，与hsCRP < 1 mg/L的患者相比，hsCRP ≥ 3 mg/L的患者循环CD14⁺单核细胞的糖酵解途径增强，乳酸产生量增加，而氧化磷酸化途径没有显著差异。

图4. hsCRP≥3mg/L的UA患者循环单核细胞糖酵解能力增强

为了进一步探究两组人群循环单核细胞在转录水平的基因表达差异，研究者使用RNA测序进行了进一步探究。结果显示，与hsCRP < 1 mg/L的患者相比，hsCRP ≥ 3 mg/L的UA患者CD14⁺单核细胞转录水平表现出明显的不同。其中，对上调的差异基因富集结果显示，hsCRP ≥ 3 mg/L的UA患者循环单核细胞中与炎症和代谢相关的基因表达显著上调，包括炎症因子产生、炎症细胞趋化及脂质代谢相关的信号通路显著激活增加。同时，与NLRP3炎症小体活化的相关基因表达水平显著上升。

图5. hsCRP水平升高的UA患者循环单核细胞的促炎性转录重编程

表观遗传学调控是训练免疫发生的核心机制。使用染色质开放性测序对两组患者单核细胞的表观遗传学分析显示，与hsCRP < 1 mg/L的患者相比，hsCRP ≥ 3 mg/L患者的单核细胞的染色质开放性呈现出明显差异性。其中，与NLRP3炎症小体活化基因位点的染色质开放性显著增加，且组蛋白甲基转移酶KMT5A表达显著上调，这可能驱动了炎症基因的持续激活，表明表观遗传调控在hsCRP升高的UA患者循环单核细胞的促炎重编程中发挥重要作用。 

图6. hsCRP≥3mg/L的UA患者的循环单核细胞染色质可及性的变化

既往研究指出，训练免疫具有非特异性免疫记忆的特性，表现为在刺激因素消失后单核细胞仍能够持续较长时间增强的炎症反应性。通过对比入院时(D0)和出院后30天(D30) hsCRP持续升高(≥ 3 mg/L)或降低(< 1 mg/L)的UA患者循环单核细胞的炎症表型，发现hsCRP水平保持在持续高水平状态的UA患者循环单核细胞仍保留“训练免疫”的特征，表现为单核细胞数目增加，中间型单核细胞比例增加，对TLRs激动剂的反应性增强，这些结果表明单核细胞训练免疫具有长期的记忆特征。 

图7. hsCRP持续升高的UA患者循环单核细胞表现出训练免疫的记忆特征

综上所述，这项研究发现单核细胞训练免疫的适应性异常可能是导致UA患者炎症风险升高的重要因素。研究结果揭示了单核细胞训练免疫在炎症风险差异的冠心病个体间的作用，证实了炎症标志物hsCRP与单核细胞训练免疫之间的内在关联，凸显了hsCRP在预测训练免疫状态中的重要意义。此外，这项研究详细揭示了由hsCRP升高的冠心病患者循环单核细胞在发生训练免疫后引发的显著代谢重编程和炎症通路变化，这些分子机制不仅为冠心病提供了新的发病机理认识，更为未来开发靶向抗炎治疗方案指明了方向。 

图8. hsCRP水平升高的UA患者，其单核细胞在功能、代谢、转录和表观遗传层面均发生显著重编程，为“训练免疫”现象提供了直接证据

华中科技大学同济医学院附属协和医院心血管内科的张继宇博士和杨芬博士为论文的共同第一作者，华中科技大学同济医学院附属协和医院心血管内科的程翔教授为论文的通讯作者。该课题得到国家自然科学基金项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jacbts.2025.04.014