versican可促进心肌细胞增殖和心脏修复
versican可促进心肌细胞增殖和心脏修复
心力衰竭是全球高发病率和高死亡率的疾病之一，以心肌梗死为代表的缺血性心脏病是导致心力衰竭的重要原因之一。中国医学科学院阜外医院心血管疾病国家重点实验室聂宇等人在《Circulation》发表最新研究，发现versican蛋白在心肌细胞增殖和心脏修复中发挥重要作用，为缺血性心脏病治疗提供了新的潜在靶点。
心力衰竭是全球高发病率和高死亡率的疾病之一，以心肌梗死为代表的缺血性心脏病是导致心力衰竭的重要原因之一。一次严重的急性心肌梗死可导致左心室约1/4的心肌细胞在数小时内发生不可逆的丢失。由于成年个体心肌细胞增殖能力很弱，心肌组织通过纤维化修复和心室重构来应对，最终可能导致心力衰竭等严重后果。与成年哺乳动物心脏相比，新生哺乳动物心脏具有明显的再生能力，主要是通过原有心肌细胞的增殖来补充损伤后丢失的心肌细胞。心肌损伤后，新生心脏会出现心肌成纤维细胞的扩张和细胞外基质成分的改变。这些变化是否及如何影响心肌细胞的增殖和心脏再生仍有待研究。新生哺乳动物心脏再生的分子机制可能为成人缺血性心脏病的治疗提供重要见解和治疗策略。
研究团队采用新生小鼠和成年小鼠心尖切除或心肌梗死手术模型，研究心脏胞外基质成分在心肌损伤后心脏再生中的作用。通过单细胞RNA测序和液相色谱- 质谱分析，鉴定出心脏成纤维细胞来源的细胞外基质成分versican。versican是一种多功能蛋白聚糖，在新生小鼠心肌损伤后versican表达会上调，促进心肌细胞增殖。因此versican可能是促进心肌细胞增殖的潜在调节剂。
研究团队使用小鼠品系Col1a2-2A-CreER和Vcanfl/fl构建心脏成纤维细胞中的versican编码基因Vcan特异性敲除小鼠，通过Western blot、免疫染色和定量反转录聚合酶链反应来评估与versican作用相关的分子信号通路，通过马松三色染色和超声心动图来评估心肌纤维化和心功能。结果显示，心脏成纤维细胞特异性Vcan缺失可减少心肌细胞增殖并损害小鼠心脏再生。在成年小鼠中，心肌梗死后心肌内注射versican可增强心肌细胞的增殖，减少纤维化，改善心功能。此外，versican还促进了人类诱导多能干细胞衍生的心肌细胞的增殖。在机制上，versican激活整合素β1及其下游信号分子，包括ERK1/2和Akt，从而促进心肌细胞增殖和心脏修复。
综上，研究确定了versican是一种源自心脏成纤维细胞的促增殖蛋白多糖，阐明了versican在促进成年个体心脏修复中的作用，并进一步揭示了versican在促进内源性心肌细胞增殖和心肌修复中的作用及机制。这些发现突出了versican作为缺血性心脏病治疗因子的潜力，为临床治疗心肌损伤提供了新的研究角度及潜在治疗策略。
本文原文来自《医学参考报》