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骨形态发生蛋白9是预防心肌梗死重要靶点获揭示

[所属分类:行业动态] [发布时间:2024-10-9] [发布人:杨晓燕] [阅读次数:] [返回]

骨形态发生蛋白9是预防心肌梗死重要靶点获揭示
作者：朱汉斌，王丽君来源：中国科学报
山东拓普生物工程有限公司 http://www.topbiol.com
广东医科大学教授林灼锋团队和首都医科大学教授李玉琳团队在国家杰出青年基金项目和国家重点研发计划的支持下，研究揭示了骨形态发生蛋白9（BMP9）是通过调节肝脏、淋巴和心脏之间的多器官串扰来保护心肌梗死。相关成果近日在线发表于《循环》（Circulation）。
研究团队首先通过检测心肌梗死患者和小鼠心脏组织和血清中BMP9的表达量，发现心肌梗死患者及小鼠血清及心脏组织中BMP9水平显著升高，并与心功能呈负相关。为了进一步证实BMP9在心肌梗死中的作用，该团队利用BMP9全身敲除、肝脏特异性敲低和BMP9腺病毒过表达小鼠，通过冠状动脉前降支结扎手术构建急性心肌梗死模型，通过小动物超声检测心脏收缩功能以及各种病理染色，评估BMP9对心肌梗死的影响。研究发现，BMP9缺失导致小鼠心肌梗死相关的心脏损伤显著加重。相反，补充BMP9显著逆转了这些不良效应，这表明BMP9是一种抗心肌梗死及其相关心脏损伤的生理保护剂。
为了阐明BMP9对心肌梗死调控的确切机制，团队采用TMT标记定量蛋白质组学分析BMP9 敲除和野生型心肌梗死小鼠心脏组织中的差异蛋白，筛选到BMP9对心肌梗死调控的潜在下游靶点2,4-二烯酰辅酶A还原酶1（DECR1）。该团队利用DECR1全身敲除和腺病毒介导的DECR1过表达探究DECR1是否介导BMP9对心肌梗死的调控。
研究发现，野生型小鼠心肌梗死后心肌组织中DECR1的水平显著降低，而BMP9缺失后DECR1的水平进一步降低，当用AAV9-BMP9处理时，这一情况明显逆转。一致的是，心肌梗死患者心脏组织中DECR1也明显下降。与心肌梗死小鼠心脏DECR1含量降低相一致，心脏线粒体内DECR1在心肌梗死时显著降低，但核内DECR1并没有明显变化，这表明线粒体是心肌细胞响应心肌梗死过程中DECR1的表达位点。同时，体外实验也表明，BMP9对心肌梗死的保护作用可能是部分通过激活ALK1/Smad1信号通路促进线粒体DECR1表达，进而改善心脏线粒体生物学功能，减轻心肌梗死导致的心肌细胞损伤。
心淋巴血管是心脏循环系统之一，在免疫监视和维持组织体液平衡中起着重要作用。团队通过胸导管结扎手术构建淋巴功能障碍模型，进而研究淋巴功能在心肌梗死后心脏重塑中的作用。研究发现，BMP9缺失会导致小鼠淋巴结构异常和引流功能障碍。淋巴结扎加重了心肌梗死导致的心功能障碍，而BMP9 缺失进一步加重了淋巴结扎后心肌梗死小鼠的心功能障碍，这表明BMP9对心肌梗死的保护作用至少部分是通过改善淋巴引流功能来介导的。
该研究结果不仅从临床和基础角度提供了BMP9心脏保护的新证据，并进一步揭示BMP9是通过调节肝脏、淋巴和心脏之间的多器官串扰来保护心肌梗死；为心肌梗死的机制研究提供了实验理论基础，也为临床干预急性心肌梗死提供了理论支撑，具有重要的研究价值和意义。
相关论文信息：https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.065935
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