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    我国学者在心肌缺血/再灌注损伤中影响心肌细胞存活
    和代谢的转录调控研究方面取得进展

    日期 2024-05-17   来源:医学科学部   作者:王蕊 倪黎 江虎军  【 】   【打印】   【关闭


    图 运动诱导的Hmbox1下调减轻心肌缺血/再灌注损伤的机制示意图

      在国家自然科学基金项目(批准号:82225005、82020108002、82170285、81970335)等资助下,上海大学心血管研究所肖俊杰和贝毅桦教授团队在心肌缺血/再灌注损伤中影响心肌细胞存活和代谢的转录调控研究方面取得进展。研究成果以“抑制Hmbox1在心肌缺血/再灌注损伤中通过激活Gck促进心肌细胞存活和葡萄糖代谢(Inhibition of Hmbox1 Promotes Cardiomyocyte Survival and Glucose Metabolism Through Gck Activation in Ischemia/Reperfusion Injury)”为题,于2024年5月6日在《循环》(Circulation)杂志上在线发表。论文链接:https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067592。

      尽管治疗急性心肌梗死的介入方法取得了进展,但临床上仍然缺乏预防心脏缺血/再灌注(Ischemia/Reperfusion,I/R)损伤的有效药物。运动能够诱导生理性心肌肥厚,心脏中受运动调节的相关分子可保护心脏免受I/R损伤,从而有望成为心肌保护的潜在靶点。Homeobox同源盒包含基因1(Homeobox-containing 1,Hmbox1)是一个转录负调控因子,在心肌组织中受运动诱导下调,然而,它在运动诱导的生理性心肌肥厚中的作用及其对心脏I/R损伤的潜在保护作用尚不明确。

      研究团队构建了游泳诱导的生理性心肌肥厚小鼠模型,发现Hmbox1表达下调,抑制心肌细胞凋亡。在心脏I/R损伤小鼠模型中,心肌特异性敲除Hmbox1能够减轻心肌I/R损伤、改善心力衰竭。Hmbox1在心肌梗死患者的心肌组织样本中表达上调,抑制Hmbox1能够抑制人胚胎干细胞分化的心肌细胞的凋亡。进一步通过心肌组织RNA测序和细胞代谢分析,发现Hmbox1下调能够激活葡萄糖激酶编码基因(glucokinase,Gck),从而改善心肌细胞糖酵解和线粒体有氧呼吸,抑制心肌细胞凋亡。最后,研究团队发现E26转录因子1(E26 transformation specific 1,ETS1)是Hmbox1上游的转录负调控因子,ETS1表达增加能够抵抗心肌缺血/再灌注损伤(图)。

      该研究揭示了Hmbox1在运动诱导的生理性心肌肥厚中下调,促进心肌细胞存活和代谢的转录调控,抑制Hmbox1可以减少心肌I/R损伤,为心肌保护提供了新的策略。