
科研团队在进行学术讨论,左三为孔炜。受访者供图
■本报记者 甘晓
血脂正常也可能发生心梗、中风,甚至反复放支架。
长期以来,降脂一直是治疗动脉粥样硬化的核心策略。但数据显示,现有降脂治疗只能减少约40%的不良心血管事件。
北京大学基础医学院教授孔炜常听医生们提及,一些患者血脂正常,却照样隔两年就放一次支架,多的甚至放了十几个。她印象最深的一位患者没有其他基础疾病,饮食和体型都健康,血脂控制得非常好,却依然每隔几年就放一个支架。
正是这些困惑促使她开始思考:为何胆固醇达标仍然心梗?除了降脂,动脉粥样硬化还有没有别的破局思路?
在国家自然科学基金创新研究群体项目“血管微环境与动脉粥样硬化相关血管病变”(以下简称创新研究群体项目)支持下,孔炜联手北京大学基础医学院教授崔庆华、姜长涛、周菁和北京大学第一医院教授杜军保、北京大学药学院教授叶敏等学者,把研究目光从“降脂”转向“血管微环境”,探寻降脂以外的抗动脉粥样硬化新策略。
作为创新研究群体项目的学术带头人,孔炜对临床痛点的敏感与她的学术经历密不可分。临床医学的训练背景,让她始终习惯从患者需求出发思考科学问题。孔炜告诉《中国科学报》:“基础研究必须由临床问题驱动,做真正能解决问题的应用基础研究,始终面向人民生命健康。”
新理念开辟新赛道
《中国心血管健康与疾病报告2024》显示,城市居民47.35%死于心血管疾病,这意味着每两个逝者中,就有一个与心血管疾病相关。冠心病、心梗、中风……这些致命的心脑血管疾病大多有一个共同的病理基础——动脉粥样硬化。血管内壁长出的粥样斑块一旦增大或破裂,就会堵塞血管,发生在心脏便是冠心病、心梗,发生在脑部便是缺血性脑卒中。
可以说,动脉粥样硬化是埋在血管里的一颗“定时炸弹”。
1913年,俄国病理学家阿尼茨科夫(Anichkov)用富含胆固醇的葵花油喂食兔子,成功在血管壁诱导出斑块,证实了高胆固醇血症与动脉粥样硬化之间的直接因果关系。
一系列降脂药物由此出炉。抑制胆固醇合成的他汀、抑制胆固醇吸收的依折麦布及促进胆固醇清除的PCSK9单抗三大降脂路径,显著降低了心脑血管疾病死亡率。
孔炜在记者采访中提到,尽管降脂治疗取得了显著成效,但数据显示仍有约60%的患者难以从中获益。她观察到一种常见的临床困境:“有些患者血脂控制得挺好,可没过多久,心梗又犯了或者又中风了。”
更让人揪心的是,这类患者往往已经严格服药、定期复查,血脂指标也一直保持在理想范围,却依然逃不过心脑血管事件的反复发作。这说明,现有的治疗方案可能漏掉了其他的关键环节。
为了解决这部分患者的治疗难题,科学界也在不断拓宽研究视野,将目光投向降脂以外的危险因素。例如,脂蛋白(a)和炎症水平都被证实是动脉粥样硬化的独立危险因素。然而,针对这些新靶点的临床尝试未能带来预期的临床获益。
过去,研究更多盯着血液里的胆固醇,像在清理管道中的污渍。然而,血管这截管道本身是否也在变硬、发炎、老化?
孔炜介绍,近年来肿瘤治疗的快速推进,很大程度上得益于对肿瘤微环境的深入研究。这启发团队思考:血管微环境在动脉粥样硬化中扮演什么角色?当时,这一研究领域尚属空白。
血管细胞处于一个由细胞外基质、力学特征、炎症及内源性活性物质构成的动态、立体调控网络中。这些要素相互交织、彼此影响,共同决定了血管是维持稳态还是走向病变。
基于此,研究团队于2019年前后提出了“血管微环境”这一全新理念,并获批创新研究群体项目。
“这是一个全新的赛道。”孔炜表示,“改善微环境就像改良土壤。我们希望通过改善土壤,让血管更能抵抗致病因素,延缓疾病进展,从而减少心血管事件。”
降脂之外的新靶点
沿着这条新思路,团队锁定了一系列降脂之外的新靶点。
细胞外基质便是一个切入点。这一领域一直相对冷门,直到2015年,在孔炜的推动下,中国生理学会成立了基质生物学专委会,中国学者在这个方向上方始迈出坚实一步。
孔炜团队发现了金属蛋白酶ADAMTS-7。它可以通过改变血管壁基质,以不影响血脂的方式促进动脉粥样硬化。具体而言,它一方面降解保护血管的基质蛋白COMP,另一方面降解血小板反应蛋白-1(TSP-1)、削弱内皮修复能力,从两个方向推动病变。
这一发现获多个国内外实验室的研究验证,并被一项纳入4万冠心病人群的研究证实。相关研究获得2020年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)一等奖。
科研团队据此成功设计合成了降脂非依赖的抗动脉粥样硬化疫苗,相关论文被《循环》(Circulation)评为2023年度唯一最佳基础/转化研究论文,获得约瑟夫·洛斯卡尔佐奖(Joseph Loscalzo Award)。主办方认为,这一发现有望改变当前单一降脂治疗冠心病和脑卒中的方案。
ADAMTS-7之外,团队还在寻找其他独立于胆固醇的致病因素,长链神经酰胺逐渐进入团队视野。血液中的长链神经酰胺是否独立于胆固醇促进动脉粥样硬化?它有没有血管受体,会不会通过受体促进动脉粥样硬化?
带着这些问题,孔炜、姜长涛与山东大学教授孙金鹏团队联手攻关,最终证实循环中的长链神经酰胺是独立于胆固醇的致病因素,并成功找到其受体、解析了其结构。此外,他们还发现肠道菌源代谢物对长链神经酰胺的负向调控作用,是心血管与代谢性疾病的全新靶点与策略。这项研究于2025年发表在《自然》和《科学》上,并入选2025年度“中国科学十大进展”。
业内专家认为,神经酰胺有望成为“第二个胆固醇”,在降脂之外提供了新的干预方向。
姜长涛团队还进一步揭示胆汁酸GUDCA通过抑制肠FXR-SMPD3轴降低神经酰胺,进而改善动脉粥样硬化的新机制。这一发现揭示了肠道与血管之间的对话机制,为“心病肠治”提供了实验依据。
周菁聚焦血管壁细胞对力学信号的感知、转导和响应机制及利用“力-响应”关系防治动脉粥样硬化。研究揭示了新型力学信号初级传感器——跨膜受体DDR1,为理解血管如何“感知”力学变化提供了分子入口。研究发现,血管变硬本身就是扣动炎症的扳机,从而启动病变。
此外,团队合作筛选并鉴定出具有抗动脉硬化活性的黄酮类化合物——牡荆素和刺甘草查尔酮,为从天然药物中寻找抗动脉粥样硬化新药提供了候选分子。
六个人,一张拼图
理念有了,成果也有了,这一系列发现来自一支跨学科的“梦之队”。血管微环境涉及基质、力学、代谢、气体信号等多个要素,血管疾病防治涉及机制、队列、药物、数据等多个维度,单靠一人难以覆盖。于是,孔炜构建起覆盖基质生物学、脂质代谢、力学生物学、生物信息、天然药物、临床医学等多学科交叉的研究团队,形成从靶点发现到临床转化的全链条创新体系。
孔炜围绕细胞外基质展开研究,周菁主攻血管力学,姜长涛关注肠道微生物与脂质代谢,杜军保从临床出发探索含硫气体与血管病变,叶敏从天然药物中寻找活性成分,崔庆华则从事生物信息学算法与数据库开发。
六个人方向各异,却围绕同一个科学问题——血管微环境,形成了完整的学科拼图。孔炜表示:“群体成员方向互补、多学科协同,为从血管微环境角度防治动脉粥样硬化提供了完整的学科支撑。”
在团队成员看来,创新研究群体项目为真正的交叉合作提供了平台。一方面,在创新研究群体项目支持下,团队定期举行开放式研讨会,让不同领域的专家充分交流、碰撞思维,原创思想在这里产生;另一方面,项目经费支持团队为攻克科学难题而建立一系列新方法学平台,如降解组学、力学检测和天然药物筛选平台等。
这些平台的建立不仅服务于创新研究群体项目本身的研究目标,更为团队培养了一批具备交叉视野的青年学者。项目申请时,孔炜、杜军保、叶敏已经获得青年科学基金项目(A类)资助。项目执行中,团队另外三位成员姜长涛、崔庆华、周菁也陆续获得青年科学基金项目(A类)资助。
在创新研究群体项目的执行中,团队并不满足于只发几篇高水平论文,而是选择了一条最艰难的路——将基础研究的发现,一路推向临床转化的终点。
发现ADAMTS-7和神经酰胺受体这些血脂以外的全新靶点后,转化工作迅速推进。“我们希望尽快打通从靶点发现到药物落地的‘最后一公里’。”孔炜说。目前,团队正与企业紧密合作,全力推进新药临床试验申报。
他们期待,未来有一天,那些血脂已经达标却仍反复发生心梗、中风的患者有新的治疗选择。
《中国科学报》 (2026-09-28 第4版 自然科学基金)