暴发性心肌炎通常由病毒感染或自身免疫异常引发，导致心肌损伤的过度免疫激活，是急性心肌炎最严重的表现。其早期症状与感冒（如发热、乏力、咽痛）相似，容易误诊或漏诊，但其起病急骤、进展迅猛，院内死亡率高达25-70%。因此，早期识别、诊断和治疗对于降低FM死亡率和改善远期预后非常重要。目前FM确诊多依赖传统的心内膜心肌活检，其检测方式耗时且有创，急需便捷、快速、无创的早期诊断方案及针对治疗靶点的深入解析。
在国家蛋白质科学中心贺福初院士的指导下，华中科技大学同济医院心血管内科汪道文主任团队联合国家蛋白质科学中心唐刘君副所长团队于J Adv Res（IF=11.4）杂志上发表了题为“Plasma proteomics identifies S100A8/A9 as a novel biomarker and therapeutic target for fulminant myocarditis”的论文。该研究基于153名FM患者和51名健康对照者组成的发现队列进行了血浆蛋白质组分析，通过检测数据确定了FM患者的蛋白质组学特征以及潜在的生物标志物、治疗靶点。确定了S100A8/A9可作为FM的候选生物标志物和预后指标，并进一步通过小鼠FM模型挖掘S100A8/A9抑制剂的治疗潜力。
研究亮点
文章基于患者队列的血浆样本开展蛋白质组学分析，挖掘可用于FM早期诊断的生物标志物，同时深入探讨FM的分子机制与潜在的治疗干预靶点。
研究通过精细的组别划分（患者vs正常、治疗前vs治疗后、急性期vs恢复期），根据不同分组间的差异蛋白交集确定了FM的24种关键蛋白以及先天免疫激活和代谢紊乱等功能特征。
进一步的相关性分析与功能分析表明，S100A8/A9对FM发病机制中的心脏功能障碍和全身炎症有显着贡献，可以作为诊断标志物。后续的动物模型实验也提出了相应的潜在干预策略，从而有可能改善患有FM患者的预后。
关键结果
一、FM患者的血浆蛋白质组学显示先天免疫过度激活和代谢紊乱
研究首先比较了153名FM患者和51名健康对照的血浆蛋白水平，随后对同一FM患者配对的治疗前后样本（n=24），以及急性期（n=40）和恢复期（n=22）的FM患者的样本进行差异分析，结果分别获得了45、37和70个DEP。通过取交集发现，24个蛋白在疾病状态、治疗前后及急性/恢复期比较中持续变化，功能富集分析表明，其主要途径涉及急性炎症反应、中性粒细胞脱颗粒和激活以及经典糖酵解等关键过程，说明先天免疫激活和代谢紊乱是FM患者血浆DEP的主要特征。
为了讨论FM患者DEP与心脏功能之间的关系，本文分析了24个重叠蛋白与临床指标水平之间的相关性，发现S100A8和S100A9的相关性最好。此外，根据108例FM患者的炎性细胞因子水平可知，S100A8/A9高表达的患者也伴随IL-1、IL-2R、IL-6和IL-10等分子的水平显著升高，说明S100A8和S100A9对FM发病机制中的心脏功能障碍和全身炎症有显着贡献。
二、血浆S100A8/A9表达水平对FM的诊断性能
为了进一步明确血浆中S100A8/A9水平对FM的诊断效果，研究额外招募了患者进行验证，包括FM、NFM（急性非暴发性心肌炎）、AMI（急性心肌梗死）、ADHF（急性失代偿性心力衰竭）和健康对照，每组50例。使用ELISA分析发现，相对于其他疾病组和健康对照，FM患者血浆中S100A8/A9的水平显着升高。ROC曲线也表明，S100A8/A9能有效区分FM患者和其他心肌疾病患者。
进一步分析发现，S100A8/A9的血浆水平与LVEF呈负相关，与hs-cTnI和NT-proBNP水平呈正相关。高S100A8/A9组患者3年内心源性死亡/心脏移植复合终点发生率显著增加，住院风险也明显升高。说明S100A8/A9不仅可以用于患者诊断，也是具有预后价值的biomarker。
三、FM小鼠心肌组织中S100A8和S100A9表达上调
为了进一步研究心肌炎小鼠心肌组织内S100A8和S100A9的变化，研究采用了CVB3诱导构建了心肌炎BALB/c小鼠模型。基于蛋白质组学结果显示，与对照小鼠相比，FM小鼠的心肌组织中S100A8（log2FC=3.88）和S100A9（log2FC=3.40）水平增加。RT PCR、WB、IF实验也证实，FM小鼠心脏中S100A8和S100A9在mRNA和蛋白水平都显著增加。而免疫荧光的空间定位重合还表明存在S100A8/A9异二聚体。此外，通过ELISA测量结果，小鼠血浆和心肌组织中的S100A8/A9异二聚体水平从CVB3感染的第一天开始增加，并在第7天达到峰值。
四、S100A8/A9抑制剂可预防CVB3诱导的FM小鼠心功能不全
ABR-238901可特异性抑制S100A8/A9与TLR4和RAGE的相互作用。为探讨阻断S100A8/A9对FM的治疗效果，研究团队将ABR-238901腹腔注射到CVB3诱导的小鼠体内。生存分析显示，ABR-238901治疗显著降低了心肌炎小鼠的死亡率，并部分逆转了由FM导致的体重减轻。此外，ABR-238901治疗还减轻了病毒感染引起的心脏功能下降，说明S100A8/A9阻断可以缓解急性病毒性心肌炎的心功能不全。
组织观察发现，ABR-238901治疗能够减少模型小鼠心脏的炎症反应。通过细胞因子分析可知，ABR-238901显著缓解了CVB3诱导小鼠心肌组织中，L-1β、IL-2R、IL-6、IL-10、CXCL2、TNF-α、TGF-β和NLRP3的mRNA和蛋白水平上调。随后进行的H&E和Masson三色染色结果也表明，ABR-238901显著降低了炎症细胞浸润和纤维化程度。而流式分析则表明，ABR-238901在病毒性心肌炎期间减弱了心脏中中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞的浸润。因此，在FM期间S100A8/A9的释放增加，通过作用于心肌细胞和先天免疫细胞中的TLR4和RAGE，导致细胞因子产生增加和随后的细胞因子风暴，加剧炎症浸润并恶化心脏功能。特异性阻断S100A8/A9与其受体之间的相互作用，也被证实可以发挥治疗缓解FM的作用。
研究结论
本研究首次使用了血浆蛋白质组学探索FM患者的生物标志物和潜在的治疗靶点。结果表明FM患者存在代谢紊乱和促炎途径的激活。研究确定了血浆S100A8/A9水平与FM患者心脏功能之间的强相关性。通过发现和验证队列，确定了这些血浆水平的诊断和预测意义。此外，研究证实了CVB3诱导的FM小鼠心肌组织中S100A8/A9的表达升高，并探索了阻断S100A8/A9对FM的治疗潜力。本文将临床队列研究、动物实验验证和机制研究有机结合，形成了完整证据链，为理解FM发病机制提供了新视角，也为其他类似的心血管疾病研究提供了案例。
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