Сердечная недостаточность меняет костный мозг, вызывая воспаление

Сотрудники Института наук Токио (Science Tokyo) выявили механизм, посредством которого сердечная недостаточность (СН) изменяет микроокружение костного мозга. Исследование продемонстрировало, что кардиальный стресс приводит к сокращению популяции мезенхимальных стромальных клеток (MSC), ответственных за выработку фактора роста HBEGF. Это нарушение защитной сигнализации влияет на гемопоэтические стволовые клетки и стимулирует образование провоспалительных макрофагов. Полученные данные указывают на ключевую роль ниши костного мозга как регулятора стойких иммунных изменений при СН, открывая новые мишени для терапии.

Роль «клеток-стражей» в гематопoэзе

Сердечная недостаточность характеризуется не только нарушением насосной функции сердца, но и формированием долговременной врожденной иммунной памяти в стволовых клетках крови. Этот процесс способствует генерации иммунных клеток, усиливающих воспаление и ухудшающих работу миокарда. Точный механизм ранее оставался неизвестным. Команда исследователей под руководством профессора Кацухито Фудзиу из Департамента интегративной физиологии Science Tokyo изучила взаимодействие двух популяций клеток в моделях мышей: MSC, поддерживающих развитие кровяных клеток, и гемопоэтических стволовых/предшественниковых клеток (HSPC).

В нормальных условиях подмножество MSC, экспрессирующих рецептор лептина (Lepr+), производит гепарин-связывающий фактор роста эпидермиса (HBEGF). Данный сигнальный белок обеспечивает сбалансированный кроветворение, поэтому такие клетки можно условно назвать «клетками-стражами» ниши костного мозга. Однако при СН происходит редукция этой популяции и конверсия MSC в адипоциты (жировые клетки). Утрата HBEGF смещает дифференцировку HSPC в сторону миелоидного ряда, увеличивая количество провоспалительных иммунных клеток, в частности CCR2hi-макрофагов, ассоциированных с воспалением в сердце.

Молекулярные пути и человеческий контекст

Эксперименты по трансплантации MSC от мышей с СН вместе со здоровыми предшественниками крови показали, что измененные MSC способны индуцировать ремоделирование и дисфункцию сердца у реципиентов. Механизм потери защитных клеток связан с подавлением сигнального пути Notch-HES1 в Lepr+ MSC при сердечной недостаточности. Это приводит к активации PPARγ — регулятора образования жировых клеток, — что толкает MSC в адипогенное состояние. Целенаправленное снижение уровня HBEGF в MSC воспроизводило эффект миелоидного смещения кроветворения и кардиальной дисфункции, подтверждая прямую роль MSC-производного HBEGF.

Для проверки применимости результатов к человеку исследователи проанализировали данные костного мозга пациентов. В человеческом костном мозге была идентифицирована аналогичная популяция MSC, продуцирующая HBEGF. Кроме того, у людей с СН содержание жира в костном мозге оказалось примерно в 10 раз выше, чем у здоровых лиц контрольной группы. Профессор Фудзиу отметил, что изменения среды костного мозга, наблюдаемые в экспериментальных моделях, вероятно, релевантны и для человеческой патологии, хотя полученные данные не доказывают причинно-следственную связь между избытком жира в костном мозге и развитием СН.

Работа выполнена в сотрудничестве с учеными из Чибского университета, Токийского университета, Университета Осаки, Международного университета здоровья и благосостояния и Токийского столичного института медицинских наук. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications (том 17, 26 августа 2026 года). Статья подчеркивает, что костный мозг выступает не просто источником клеток крови, а динамической системой, реагирующей на кардиальный стресс и формирующей иммунный профиль, достигающий сердца.