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目的：
通过体内动物实验，以及单细胞组学、网络药理学以及转录组学相结合，分析暖心康防治HF病理进程中对于心肌细胞的调控，探讨暖心康防治慢性心力衰竭的分子生物学机制。
方法：
将50只8周龄雄性小鼠，随机分为模型组(TAC)10只、假手术组(Sham)10只、暖心康组(NXK)15只、溶媒对照组(Vehicle)15只。TAC组用0.45mm垫针行主动脉弓缩窄术，假手术组(Sham)不进行主动脉弓结扎。NXK组与Vehicle组在TAC手术基础上分别予以中等剂量暖心康、0.9%生理盐水灌胃为干预措施治疗8周。干预结束后，行超声心动图检测，然后将心脏进行取材。分别将心肌组织进行HE染色、Masson染色，评估心肌肥厚及纤维化的程度。将完整的心肌提取原代心肌细胞进行钙黄绿素染色，评估心肌细胞肥厚的程度。将左心室提取总mRNA，反转录合成cDNA，进行RT-qPCR检测以评估上述各组心肌肥厚、HF、心肌纤维化等相关mRNA的表达量。上述实验内容研究暖心康对于TAC模型小鼠的作用。
从GEO数据库下载TAC组与Sham组小鼠心肌单细胞数据表达矩阵，根据细胞分群特征计算心肌细胞的差异基因集作为HF病理进程中心肌细胞的特征变化。将课题组前期应用高效液相色谱-质谱联用技术鉴定出的暖心康21种有效成分输入到PubChem数据库中，查询到其中上述有效成分的PubChemCID。然后再将PubChemCID输入到BATMAN-TCM数据库中，从而得到暖心康网络药理学的预测靶点。将单细胞数据挖掘的心肌细胞表达的差异基因与暖心康网络药理学预测靶点取交集，共同发掘暖心康对于HF病理进程中，对于心肌细胞的调控靶点。然后提取成年小鼠心肌细胞进行转录组测序从而验证预测的靶点及通路。
成果：
与TAC组与Vehicle组相比：小鼠超声心动图提示暖心康可有效改善因压力过载所致的射血分数与短轴收缩率的降低(P＜0.05)；HE染色、Masson染色提示暖心康明显改善小鼠心脏因压力过载所致的心肌肥厚(P＜0.05)与纤维化情况(P＜0.05)；原代心肌细胞的钙黄绿素染色提示暖心康可明显改善心肌细胞的肥大(P＜0.05)；RT-qPCR结果提示暖心康明显降低心肌肥厚、HF、心肌纤维化等相关mRNA指标的相对表达量。上述数据提示暖心康可以在一定程度上抑制压力过载引起的心肌的肥厚、纤维化，防治由于心肌重构而引起的HF。
经单细胞数据分析得出TAC组与Sham组小鼠心肌细胞的含1395个差异基因的数据集，网络药理学计算暖心康潜在作用靶点共计418个，将预测的靶点同单细胞数据的差异基因集取交集，从而预测暖心康对于慢性心力衰竭过程中心肌细胞调控的36个潜在的靶点。将单细胞RNA测序差异基因集、暖心康网络药理学预测靶点以及NXK组同Vehicle组小鼠原代心肌细胞的转录组测序数据的差异基因集中PPI网络互作程度高度高的子网络簇基因集所富集到共有的GO条目与KEGG通路进行关联分析。发现富集到的GO条目与钙离子、氧化应激、凋亡、ATP/ADP代谢、膜转运、脂质代谢、胰岛素代谢/抵抗、糖/糖原代谢、脂肪酸代谢明显相关。富集到的KEGG通路与致心律失常性右心室心肌病、胰岛素信号通路、甲状腺激素信号通路、胰岛素抵抗、氧化物酶体增殖物激活受体信号通路、丙酮酸代谢障碍、糖酵解和糖质新生等信号通路相关。将前期预测的36个靶点与NXK组同Vehicle组小鼠原代心肌细胞的转录组测序数据的差异基因集取交集，结果得到RYR2与SLC8A1两个靶点，其中只有RYR2位于PPI网络互作程度高度高的子网络簇中，结合前期文献研究中上述靶点在HF病理进程中的生理学、病理学意义，提示RYR2可能是防治HF过程中暖心康对于心肌细胞调控作用的靶点。
结论：
暖心康防治HF的机制可能主要依靠抑制RYR2通道钙离子泄露，改善心肌重构，保护线粒体结构形态以及功能，进而防治HF。此外暖心康防治HF的作用可能还与改善葡萄糖氧化、丙酮酸代谢等能量代谢过程以及抑制心肌凋亡相关。
通过体内动物实验，以及单细胞组学、网络药理学以及转录组学相结合，分析暖心康防治HF病理进程中对于心肌细胞的调控，探讨暖心康防治慢性心力衰竭的分子生物学机制。
方法：
将50只8周龄雄性小鼠，随机分为模型组(TAC)10只、假手术组(Sham)10只、暖心康组(NXK)15只、溶媒对照组(Vehicle)15只。TAC组用0.45mm垫针行主动脉弓缩窄术，假手术组(Sham)不进行主动脉弓结扎。NXK组与Vehicle组在TAC手术基础上分别予以中等剂量暖心康、0.9%生理盐水灌胃为干预措施治疗8周。干预结束后，行超声心动图检测，然后将心脏进行取材。分别将心肌组织进行HE染色、Masson染色，评估心肌肥厚及纤维化的程度。将完整的心肌提取原代心肌细胞进行钙黄绿素染色，评估心肌细胞肥厚的程度。将左心室提取总mRNA，反转录合成cDNA，进行RT-qPCR检测以评估上述各组心肌肥厚、HF、心肌纤维化等相关mRNA的表达量。上述实验内容研究暖心康对于TAC模型小鼠的作用。
从GEO数据库下载TAC组与Sham组小鼠心肌单细胞数据表达矩阵，根据细胞分群特征计算心肌细胞的差异基因集作为HF病理进程中心肌细胞的特征变化。将课题组前期应用高效液相色谱-质谱联用技术鉴定出的暖心康21种有效成分输入到PubChem数据库中，查询到其中上述有效成分的PubChemCID。然后再将PubChemCID输入到BATMAN-TCM数据库中，从而得到暖心康网络药理学的预测靶点。将单细胞数据挖掘的心肌细胞表达的差异基因与暖心康网络药理学预测靶点取交集，共同发掘暖心康对于HF病理进程中，对于心肌细胞的调控靶点。然后提取成年小鼠心肌细胞进行转录组测序从而验证预测的靶点及通路。
成果：
与TAC组与Vehicle组相比：小鼠超声心动图提示暖心康可有效改善因压力过载所致的射血分数与短轴收缩率的降低(P＜0.05)；HE染色、Masson染色提示暖心康明显改善小鼠心脏因压力过载所致的心肌肥厚(P＜0.05)与纤维化情况(P＜0.05)；原代心肌细胞的钙黄绿素染色提示暖心康可明显改善心肌细胞的肥大(P＜0.05)；RT-qPCR结果提示暖心康明显降低心肌肥厚、HF、心肌纤维化等相关mRNA指标的相对表达量。上述数据提示暖心康可以在一定程度上抑制压力过载引起的心肌的肥厚、纤维化，防治由于心肌重构而引起的HF。
经单细胞数据分析得出TAC组与Sham组小鼠心肌细胞的含1395个差异基因的数据集，网络药理学计算暖心康潜在作用靶点共计418个，将预测的靶点同单细胞数据的差异基因集取交集，从而预测暖心康对于慢性心力衰竭过程中心肌细胞调控的36个潜在的靶点。将单细胞RNA测序差异基因集、暖心康网络药理学预测靶点以及NXK组同Vehicle组小鼠原代心肌细胞的转录组测序数据的差异基因集中PPI网络互作程度高度高的子网络簇基因集所富集到共有的GO条目与KEGG通路进行关联分析。发现富集到的GO条目与钙离子、氧化应激、凋亡、ATP/ADP代谢、膜转运、脂质代谢、胰岛素代谢/抵抗、糖/糖原代谢、脂肪酸代谢明显相关。富集到的KEGG通路与致心律失常性右心室心肌病、胰岛素信号通路、甲状腺激素信号通路、胰岛素抵抗、氧化物酶体增殖物激活受体信号通路、丙酮酸代谢障碍、糖酵解和糖质新生等信号通路相关。将前期预测的36个靶点与NXK组同Vehicle组小鼠原代心肌细胞的转录组测序数据的差异基因集取交集，结果得到RYR2与SLC8A1两个靶点，其中只有RYR2位于PPI网络互作程度高度高的子网络簇中，结合前期文献研究中上述靶点在HF病理进程中的生理学、病理学意义，提示RYR2可能是防治HF过程中暖心康对于心肌细胞调控作用的靶点。
结论：
暖心康防治HF的机制可能主要依靠抑制RYR2通道钙离子泄露，改善心肌重构，保护线粒体结构形态以及功能，进而防治HF。此外暖心康防治HF的作用可能还与改善葡萄糖氧化、丙酮酸代谢等能量代谢过程以及抑制心肌凋亡相关。