在心血管领域顶刊《Circulation》上,一项由上海交通大学附属仁济医院的占贞贞教授领衔的研究-Targeting NPM1 Epigenetically Promotes Postinfarction Cardiac Repair by Reprogramming Reparative Macrophage Metabolism为我们揭开了心肌梗死后心脏修复的新机制。
想象一下,心肌梗死就像是心脏的一次大地震,而NPM1就是控制灾后重建的关键开关。研究发现,当NPM1在心脏巨噬细胞中表达上调时,它会阻碍心脏的自我修复能力。通过敲除NPM1,研究人员成功地将心脏巨噬细胞的代谢模式从炎症性的糖酵解转变为更有益于修复的氧化磷酸化,从而促进了心脏结构和功能的恢复。
注:曹雪涛院士团队曾围绕NPM1分子上做出突出的工作,详见既往推文
https://mp.weixin.qq.com/s/VS9EadS6cqxCBtrn59xuzw
思维导图:
主要实验结果:
1、NPM1表达与MI预后指标的相关性
NPM1在心肌梗死(MI)患者外周血单核细胞中的表达与不良预后指标的密切关联,且NPM1表达的上调与心脏损伤、心脏功能和心力衰竭的加剧有直接联系,这表明NPM1可能是心肌梗死不良预后的生物标志物。
2、巨噬细胞特异性NPM1缺失对心脏缺血损伤和功能的影响
与野生型(WT)小鼠相比,巨噬细胞特异性NPM1敲除(Npm1-cKO)小鼠显示出减少的梗死面积、促进血管新生和抑制组织纤维化,从而改善心脏结构和功能。
3、NPM1缺失促进心脏修复
与对照组相比,Npm1-cKO小鼠小鼠在心肌梗死后显示出更高较低的纤维化基因表达和较高的血管生成分子表达。
4、NPM1缺失增强心脏巨噬细胞的修复表型
NPM1缺失后通过增加修复型巨噬细胞的比例、降低炎症型巨噬细胞的比例来增强心脏巨噬细胞的修复表型。(这两种巨噬细胞的分子marker,大家可以用在自己的生信亚型分析哦。相信时间的力量~)
5、NPM1缺失通过mTOR途径促进修复型巨噬细胞重编程
进一步,作者开始探寻上述表型背后的机制。作者发现NPM1缺失通过抑制mTOR信号通路(明星通路,想必大家肯定不陌生),促使巨噬细胞的代谢状态从糖酵解转变为氧化磷酸化(这是向修复表型转变的关键代谢重编程)。(在研究非肿瘤疾病中,大家也可以去往代谢靠哈!江湖传言-遇事不决,就找代谢!)
6、NPM1靶向TSC1调节心脏巨噬细胞表型
作者发现,NPM1通过招募组蛋白去甲基化酶KDM5b,抑制TSC1的表达(mTOR信号通路的上游抑制分子),从而增强mTOR信号通路的激活,影响巨噬细胞的表型转变。(除了代谢之外,表观修饰也是提高文章档次的利器哦!)
7、NPM1功能丧失改善MI后组织修复和心脏功能
最后,作者利用反义寡核苷酸(ASO)或小分子抑制剂NSC348884抑制NPM1的功能,发现可以改善心肌梗死后的心脏功能和减少不良心脏重构事件。
结语:
这项研究为心脏修复领域注入了新的活力。科研之旅充满挑战,从基因层面到代谢机制,从细胞研究到动物模型的应用,每一步都对最终的成功至关重要。这项研究正是这一过程中的一个杰出代表。我们满怀期待,希望这些成果能够迅速转化为临床实践,为心肌梗死患者带来新的希望。