风湿免疫病的心血管损害专题｜结缔组织病心肌炎和心肌纤维化的发病机制与临床研究进展

2026年03月21日21:22:14 健康 1156

中国心血管杂志2026Chinese Journal of Cardiovascular Medicine

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结缔组织病心肌炎和心肌纤维化的

发病机制与临床研究进展

Pathogenesis and clinical progress of

myocarditis and myocardial fibrosis in

connective tissue disease

郭芮冰　孙建红　谢其冰

作者单位：610041 成都，四川大学华西医院风湿免疫科

通信作者：谢其冰，电子信箱：[email protected]

引用本文：

郭芮冰, 孙建红, 谢其冰. 结缔组织病心肌炎和心肌纤维化的发病机制与临床研究进展[J]. 中国心血管杂志, 2025, 30(06): 660-663. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5410.2025.06.006.

结缔组织病（connective tissue disease，CTD）是一类累及多系统的自身免疫性疾病，其中心脏受累因表现隐匿、预后不良而日益受到临床关注。心脏作为靶器官，其损伤形式多样，涵盖心肌、心包、瓣膜、冠状动脉及传导系统。其复杂的病理过程并非由单一因素导致，而是源于系统性炎症与特异性自身抗体之间复杂的协同作用。深入理解这一核心机制，并优化早期识别策略，对于改善患者的长期预后至关重要。

1　系统性炎症

在以弥漫性心肌炎和心肌纤维化为主要表现的心肌损害中，系统性炎症在发病机制中起到主导作用，引起的临床表现往往是心力衰竭。首先T淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞浸润心肌，通过分泌白细胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6和α干扰素等促炎性细胞因子造成心肌炎症，持续的炎症反应通过转化生长因子β、γ干扰素等因子，激活心脏成纤维细胞，促进心肌细胞外基质合成增多和胶原沉积，最终导致间质纤维化引起心肌重构和舒缩功能障碍，临床表现往往为心力衰竭^［1］。此机制以炎症细胞和细胞因子为主要驱动力，自身抗体的直接参与较少，这一点在动物模型上得到了验证，分析实验性自身免疫性心肌炎（experimental autoimmune myocarditis，EAM）小鼠模型的心肌浸润炎症细胞发现，巨噬细胞构成了从心肌炎到心肌纤维化阶段的主要免疫细胞群，炎症期主要以分泌大量促炎性细胞因子的M1型巨噬细胞为主，后期则转为以M2型为主，主导心肌纤维化过程。诱导EAM后中性粒细胞数量增加，随后中性粒细胞可释放IL-1参与EAM过程。T淋巴细胞在亚急性炎症期所占比例最高，主要为调节性T细胞，而急性期以促炎细胞亚群Th17细胞为主^［2］。此外，临床病理研究也发现，炎性肌病如皮肌炎等，心肌损伤与骨骼肌病变高度相似，均表现为心肌间质和血管周围区弥漫性单核细胞浸润^［3］，进一步印证了炎症在心肌损害中的核心地位。

临床中，心肌组织的弥漫性炎症和纤维化通常用心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）来检测。弥漫性心肌炎的影像表现主要是心肌水肿，通过T2定量成像参数来反映，而弥漫性心肌纤维化主要通过纵向弛豫时间定量成像参数和细胞外基质容积来显示。即使炎性肌病患者尚处于心脏亚临床阶段，其CMR检查也可提示异常信号，心肌弥漫性纤维化水平显著高于健康对照者^［4］。治疗后，炎性肌病患者心肌的弥漫性水肿和纤维化程度显著减轻，甚至可恢复至正常水平；同时，血清炎症因子和免疫指标以及疾病活动度都显著改善^［5］，表明弥漫性心肌炎和心肌纤维化在一定程度上是可逆转的。此外，可溶性生长刺激表达基因2蛋白（soluble growth stimulation expressed gene 2，sST2）在炎性肌病患者的心脏亚临床阶段就显著升高，该指标既往被认为是慢性心力衰竭患者的预后分层指标，现被认为和炎性肌病患者心肌的弥漫性纤维化密切相关^［6］。白细胞介素1受体拮抗剂（interleukin-1 receptor antagonist，IL-1Ra）和白细胞介素18与CMR观察到的系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）患者心肌损伤显著相关，其中IL-1Ra可作为CMR下心肌损伤的独立预测标志物^［7］。以上研究从临床角度证实CTD的心肌炎和心肌纤维化主要与系统性炎症相关。

除弥漫性心肌水肿和纤维化改变外，CMR还能检测到局灶性心肌纤维化，该表现通常为心肌坏死后的瘢痕修复过程，可通过延迟强化技术清晰显示。例如，系统性硬化病（systemic sclerosis，SSc）即以局灶性心肌纤维化为典型表现。炎性肌病患者常伴随着心肌功能持续下降和节律异常，局灶性心肌纤维化的发生率显著高于健康对照组，但治疗后纤维化并没有明显缓解，受累心肌组织比例无显著下降^［5］。这种不能通过治疗缓解的局灶性心肌损害，其发病机制可能与弥漫性心肌损害不同。CTD患者中不同影像表现形式的心肌损伤往往同时存在，尤其是存在心肌局灶性坏死的患者，心肌的弥漫性水肿和纤维化通常也较重。但是局部持续存在的病灶是继发于抗体或是补体介导的心肌坏死，还是另有机制，尚无具体报道，心肌活检可能有助于解释这一问题。

CTD患者冠状动脉病变的主要临床表现是血管炎和血栓事件。炎症因子仍然在发病机制中起到主导作用，在血管病变中，Ⅰ型干扰素可以通过影响斑块中的巨噬细胞，促进泡沫细胞和胞外陷阱形成，导致内皮功能障碍，并影响树突状细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞功能，从而加剧动脉粥样硬化^［8］。虽然血管病变以系统性炎症反应为主要发病机制，但是部分抗体的产生可以加重损伤，例如抗内皮细胞抗体（anti-endothelial cell antibody，AECA），可通过诱导内皮细胞凋亡和促炎性细胞因子释放，导致冠状动脉炎和心肌微血管病变^［9］。AECA阳性患者的血管炎病变发生率显著升高，主要发生在SLE血管损伤的初始阶段，即血管内皮细胞的激活和功能障碍^［10］。因此，CTD心脏损害的发病机制是多方面的，炎症反应和自身抗体共同参与其中。

2　自身抗体

自身抗体靶向心肌组织导致心肌损伤的发病机制主要包括以下方面，如干扰关键受体功能、激活补体通路、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用以及免疫复合物沉积等。

直接靶向心脏组织的自身抗体包括β1肾上腺素受体（β1-adrenergic receptor，β1-AR）抗体、M2毒蕈碱受体抗体、钙通道抗体及肌钙蛋白抗体等。这些抗体通过干扰心肌细胞表面受体的正常功能导致相应临床表现，例如，β1-AR抗体通过模拟肾上腺素作用激活β1-AR，造成心肌细胞钙超载，导致收缩功能下降，出现心力衰竭；M2毒蕈碱受体抗体通过抑制胆碱能信号造成心率变异性下降、心律失常；β1-AR抗体与心功能恶化、左心室射血分数降低及心率升高相关；抗钙通道抗体阳性与心原性猝死和全因死亡率相关；抗肌钙蛋白I抗体与心房颤动相关^［11］。

自身抗体结合心肌细胞表面抗原后还可以通过激活补体系统，形成攻膜复合物来发挥细胞膜溶解作用，抗心肌肌球蛋白抗体就是通过这一机制介导心肌细胞坏死^［12］。自身抗体还可以通过与心肌抗原形成免疫复合物，沉积于心肌微血管，激活中性粒细胞、巨噬细胞释放活性氧和蛋白酶（如基质金属蛋白酶9），从而造成心肌组织破坏。例如，抗双链DNA抗体复合物可沉积于心包或心肌微血管，激活补体，引起心肌细胞的炎症和坏死；还可以通过结合Fc受体直接诱导中性粒细胞胞外陷阱、单核细胞凋亡和内皮细胞活化，并调控炎症和血栓相关分子表达，最终驱动炎症及血栓形成^［13］。

自身抗体介导的CTD心脏损伤已有部分临床证据。包括以下几个方面，抗Ro/SSA抗体与新生儿心脏传导阻滞有关，该抗体通过胎盘进入新生儿心脏组织，靶向Ro/SSA抗原（52 kD、60 kD蛋白），进而影响胎儿心脏传导系统^［14］。在成人SLE中，也有类似机制，比如抗Ro/SSA抗体被报道与患者的QTc延长相关^［15］。抗磷脂抗体与心脏瓣膜病变（Libman-Sacks心内膜炎）和血栓形成有关，该抗体通过靶向心脏瓣膜内皮细胞（如β2糖蛋白Ⅰ），促进瓣膜无菌赘生物和微血栓形成，导致瓣膜功能不全或心肌缺血^［16-17］。另一项有力的证据是近期有研究通过工程化人类心脏组织模型分析不同SLE患者亚组（有无心肌受累）的IgG作用发现，心肌炎症患者的IgG倾向于结合应激心脏组织中的凋亡细胞；收缩功能障碍患者的IgG则优先结合于存活心肌细胞表面，且在无免疫细胞时显著干扰细胞组成、呼吸功能和钙处理能力；抗体特征分析结合表面组学鉴定了4种可能直接损伤心肌的致病性自身抗体^［18］。在炎性肌病中，抗线粒体抗体（anti-mitochondrial antibody，AMA）阳性的患者有50%以心脏症状为首发临床表现，且更容易发生室性心律失常、心肌炎，往往预后较差^［19］。AMA可能直接靶向心肌组织的相应抗原（例如线粒体内的脱氢酶复合物），通过结合并干扰能量代谢，导致细胞功能异常或凋亡；AMA亦有可能通过激活补体或发挥抗体依赖性细胞毒作用招募免疫细胞直接攻击心肌细胞。其具体的致病机制有待心肌活检进一步甄别。

3　协同作用机制

CTD的心脏损害本质上是系统性炎症与自身抗体协同作用形成的动态循环网络，见图1。在心肌损伤层面，促炎性细胞因子驱动系统性炎症发生，并激活单核巨噬细胞系统及促进中性粒细胞浸润，破坏心肌组织正常的免疫屏障结构，可能导致原本处于免疫豁免状态的细胞内抗原暴露于循环免疫系统，形成抗原-抗体复合物沉积于心肌微血管及间质。此类自身抗体不仅通过补体经典途径诱导心肌细胞膜溶解及线粒体功能障碍，还可通过Fab′片段与心肌细胞表面功能分子（如β1-AR）结合，干扰受体正常信号转导，同时促进NK细胞及巨噬细胞通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用杀伤靶细胞。同时，补体活化产物及免疫复合物进一步刺激局部炎症反应，形成正反馈环路放大活化T淋巴细胞介导的自身免疫反应，加剧心肌炎损伤。

图1 系统性炎症与自身抗体协同作用机制

在血管损伤层面，炎症因子通过抑制内皮型一氧化氮合酶活性及促进活性氧生成，导致血管内皮功能障碍及一氧化氮生物利用度下降，而抗磷脂抗体（如抗β2糖蛋白Ⅰ抗体）通过结合血管内皮细胞膜磷脂-β2糖蛋白Ⅰ复合物，激活血小板糖蛋白Ⅵ信号通路并抑制蛋白C抗凝途径，双重作用促使冠状动脉微血管血栓形成及内皮-间质转化，最终引发组织缺血及细胞程序性死亡^［20］。此过程中，受损心肌细胞释放的线粒体DNA及高迁移率族蛋白B1等损伤相关分子模式通过激活Toll样受体9/4-NF-κB信号轴，持续驱动炎症-自身免疫-纤维化的级联反应，构成难以逆转的病理闭环^［21］。

4　CTD心脏受累的临床研究进展

CTD心脏受累的异质性很大，临床表现从亚临床阶段到暴发性心肌炎不等，且可发生在CTD的任何阶段，常与预后不良有关，因此早期识别尤为重要。

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）心脏受累以炎症驱动加速动脉粥样硬化和高心血管事件风险为主；SLE患者心脏损伤多以心肌炎为首发表现，且Libman-Sacks心内膜炎是其较为特征的病变；炎性肌病核心特征是心肌弥漫性水肿，组织表现与骨骼肌病变相似^［3］；SSc以心肌纤维化^［22］和传导系统异常为标志。

针对CTD的心脏损伤，目前尚无标准的治疗方案，仍以糖皮质激素和免疫抑制为主要干预手段。心肌作为系统性炎症的靶器官，靶向炎症因子和自身抗体的生物疗法在理论上应该是有效的，在临床中我们也看到了相关药物的临床试验进展，IL-6受体抑制剂如托珠单抗可能在治疗RA之余发挥显著的心血管疗效^［23］，可增加具有抗动脉粥样硬化作用的小颗粒和中颗粒高密度脂蛋白浓度。

由于无明显早期症状，CTD诊断需依赖多模态评估。除详细询问病史和进行体格检查外，还需血清生物标志物（如肌钙蛋白T、肌钙蛋白I、sST2、生长分化因子15和IL-1Ra）和影像学技术（如超声心动图和CMR）等辅助诊断。对此，我们建议采用分层筛查策略以提高临床实践效率：一级筛查面向所有患者，进行心电图和超声等基础评估；二级筛查针对高危人群（如疾病活动度高、存在特定抗体和疑似心脏症状等），完善心脏受累早期预测指标检测及监测心肌标志物，必要时专科就诊；三级筛查则针对高度疑似心脏受累或二级筛查异常者，应转诊至有条件的中心行CMR，必要时可考虑正电子发射计算机体层显像或心内膜心肌活检明确心肌损伤的性质和程度，并及时启动治疗。

5　小结

CTD的心脏受累是系统性炎症反应和自身抗体共同作用的结果，在心肌、心血管等不同发病部位和不同的临床损伤形式中，炎症反应和自身抗体发挥的权重不同。目前CTD相关的心肌炎和心肌纤维化的治疗仍以激素和免疫抑制剂为主，本文为开发靶向免疫调控及抗炎治疗策略提供了理论依据。同时提出分层筛查策略，旨在结合临床高危因素、血清生物标志物与多模态影像学技术，为实现早期诊断和干预提供临床参考。

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