第一部分改良版的人源心肌细胞分离方法构建新的细胞模型背景心血管疾病严重威胁着人类健康,人源心肌细胞能最直接的反映其疾病特征,然而由于直接分离原代的人源心肌细胞存在困难,目前相关研究主要集中于动物模型或者由干细胞分化来的心肌细胞。酶消法和灌流法是两种最主要的分离人源心肌细胞的方法,但前者细胞产率低,后者要求取到带血管的组织,其推广都有其局限性。研究目的对传统的方法进行改良,找到一种实用性强、高产率的人源心肌细胞分离方法。研究方法与结果通过取材经深低温停跳液灌注后的心肌组织,提高了心肌细胞在分离过程中对于缺氧环境的耐受性。组织切片的运用,使得心肌细胞与酶液有充分的接触,能模拟灌流法所致的酶液输送效果,并且该法对组织取材无特殊要求,适合绝大部分术中获取的组织标本。我们对细胞分离各个环节的条件进行了优化,优化后的分离方法有较高的细胞产率与活性,并且细胞结构和功能完整,能进行电生理监测测、代谢检测以及药物筛查,能为心血管领域的研究提供一个理想模型。研究结论我们改良了一种不受取材限制,高产率的人源心肌细胞分离方法。相信这种新的细胞模型能为心血管疾病的研究带来更多创新性的发现。第二部分人源心肌细胞蛋白质组揭示G蛋白亚单位β2（GNB2）调控缺血性心肌病的凋亡过程背景心肌梗死（心梗）所致的死亡率随着介入干预及再血管化治疗的广泛运用而逐年降低,然而很多幸存患者却因为心肌细胞的丢失在心梗后期发生了心力衰竭。就这个方面而言,新的维持心肌细胞数量的策略是维护缺血打击后心脏正常功能的关键。基于心脏组织样本的蛋白质组研究揭示了缺血性心肌病的一些特征性病理改变,然而此类研究结果却受限于组织内多种细胞混杂信号的干扰。研究目的利用原代人源心肌细胞寻找预防缺血打击后发生心力衰竭的新的治疗策略。研究方法与结果我们的研究借助定量蛋白质组工具分析缺血性心肌病患者梗死区和非梗死区域心肌细胞的蛋白特征来了解疾病进程中的调控网络。一些凋亡蛋白在缺血性心肌病患者和正常对照中表达存在明显差异,例如BAD,FAF2等。除了上述蛋白外,我们发现GNB2蛋白也在缺血性心肌病患者的心肌细胞内表达增多,在心肌细胞内敲低GNB2的表达能减少心肌细胞遭受缺血打击后的凋亡比例。研究结论本研究是国际上首例基于人源心肌细胞的蛋白质组研究,GNB2在ICM患者的心肌细胞中表达上升,抑制该蛋白的表达能降低缺血过程中心肌细胞的凋亡比例。第三部分单细胞测序揭示缺血性心衰心脏微环境变化背景心力衰竭是一种多因素导致的复杂疾病,伴随有持续的炎性反应,循环和固有的免疫细胞在心衰的进展中发挥着重要的作用。针对炎症和纤维化的治疗是心衰治疗的公认靶点。研究目的本研究旨在揭示缺血性心衰过程中的细胞改变,为临床精确治疗提供新的思路。研究方法与结果我们从缺血性心肌病移植心脏样本中分离捕获了共计86435个心脏免疫细胞和非免疫细胞进行单细胞测序,我们证实了CCR2+组织固有的巨噬细胞和血中单核细胞浸润的炎性巨噬细胞是IL-1β的主要来源。同时我们运用T细胞受体测序揭示了心脏中CD4+和CD8+T细胞在心衰心脏中的扩增方式,CD8+T细胞的维持在心衰心脏中既有自我增殖,也可由循环中的T细胞补充。在我们的数据中定义到一群促炎性的的内皮细胞（ACKR1+）,该亚群细胞在心衰心脏中比例明显增高并促进炎性细胞的浸润。此外我们在ACTA2+肌成纤维细胞中找到一个心脏纤维化的调控因子AEBP1。最后,通过细胞间相互作用分析,我们发现ACTA2+肌成纤维细胞分泌的IL34能作用于CCR2+组织固有巨噬细胞的受体CSF1R,进而促进该群巨噬细胞分泌CXCL8,在CXCL8刺激下,ACKR1+内皮细胞上调了众多招募炎性细胞的基因,进一步加重了炎症反应。研究结论我们的工作在单细胞水平揭示了心衰状态下心脏细胞特征性的病理变化,希望能为心衰的靶向治疗提供新的方向。