血管鈣化是常見的糖尿病血管并發(fā)癥,是導致糖尿病患者死亡、卒中和下肢截肢的重要因素,但血管鈣化的機制不明,缺乏有效的干預靶點和治療方法。以往研究提示,持續(xù)的高血糖可導致體內糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)增加,后者通過AGEs受體促進血管鈣化的發(fā)生和發(fā)展。然而,糖尿病導致AGEs積累的機制未明。白細胞介素增強子結合因子3(ILF3)是一種雙鏈RNA結合蛋白,包括NF90和NF110兩種亞型,參與調節(jié)DNA的轉錄、翻譯、mRNA的穩(wěn)定性和非編碼RNA的生物合成。大型隊列研究發(fā)現(xiàn),ILF3和心血管疾病相關,但ILF3和糖尿病血管鈣化之間的關系不明。
在張運院士指導下,齊魯醫(yī)院心內科和急診科研究團隊密切合作,發(fā)現(xiàn)在糖尿病患者和糖尿病血管鈣化小鼠模型中,平滑肌細胞(VSMC)中的ILF3的NF90亞型表達上調,平滑肌細胞中AGEs水平上升,增多的AGEs作用于特異性受體RAGE,激活多條下游信號通路,促進VSMC的表型轉化和凋亡以及基質囊泡的釋放,最終加速糖尿病血管鈣化的發(fā)生與發(fā)展。深入研究發(fā)現(xiàn),NF90的激活可通過增強泛素化蛋白酶FBXW7mRNA的穩(wěn)定性并上調其表達,引發(fā)AGEs的清除受體AGER1(負責清除體內AGEs的主要受體蛋白)的泛素化和蛋白酶體降解,導致AGEs細胞內的清除受阻和快速積累,最終加速糖尿病血管鈣化的發(fā)生。相反,VSMC特異性敲除NF90后,F(xiàn)BXW7表達下調,AGER1蛋白水平升高,AGEs在細胞內的積累減少,糖尿病血管鈣化受到顯著抑制。隨后,課題組利用敲除FBXW7的補救實驗證實了NF90通過FBXW7-AGER1-AGEs通路介導糖尿病血管鈣化的分子機制,為糖尿病血管鈣化提供了新的干預靶點。該研究近日發(fā)表于Nature Communications,齊魯醫(yī)院心血管實驗室張銘湘教授、急診科陳玉國教授和心內科張運院士為該文的共同通訊作者,齊魯醫(yī)院急診科博士后謝飛博士、劉斌博士和心內科喬溫博士為該文的共同第一作者,山東大學齊魯醫(yī)院為該文的第一和通訊作者單位。
腹主動脈瘤(Abdominalaorticaneurysm,AAA)是一種嚴重的大血管疾病,一旦破裂,死亡率超過80%。AAA的病理特征是主動脈的不可逆性擴張,伴有管壁炎癥、蛋白水解活性增強和細胞外基質降解。近年研究表明,促炎和抗炎反應之間的不平衡在AAA的發(fā)展中起著關鍵作用。然而,AAA的發(fā)病機制不明,治療藥物欠缺。
白細胞介素增強結合因子3(ILF3)作為一種雙鏈RNA結合蛋白,是已知的先天性免疫反應的調節(jié)劑,與心血管疾病密切相關,但ILF3在AAA中的作用和機制不明。齊魯醫(yī)院心內科張銘湘教授課題組研究發(fā)現(xiàn),在AAA患者和血管緊張素II(AngII)誘導的AAA小鼠模型中,ILF3表達水平明顯升高,且主要在巨噬細胞中表達。因此,該課題組構建了巨噬細胞特異性ILF3過表達小鼠(ILF3M-Tg)和巨噬細胞特異性ILF3敲除小鼠(ILF3M-KO),在AngII和CaCl2誘導的AAA小鼠模型中,發(fā)現(xiàn)巨噬細胞ILF3敲除顯著減輕了AAA進展,而巨噬細胞ILF3過表達則加重AAA進展。為進一步闡明巨噬細胞ILF3在AAA發(fā)病中的作用和機制,課題組通過scRNA-seq,發(fā)現(xiàn)巨噬細胞ILF3與免疫應答相關的信號通路顯著相關。深入研究發(fā)現(xiàn),巨噬細胞ILF3通過調控NF-κB和Keap1-Nrf2途徑,導致巨噬細胞中促炎與抗炎反應的失衡,進而介導了AAA的發(fā)生。
目前,AAA的治療主要以外科手術為主,缺乏針對性藥物,單純的抗炎藥物療效不佳。甲基巴多索隆(BM)已被證明是Keap1-Nrf2通路的激活劑和NF-κB途徑的抑制劑。課題組利用BM治療AAA,發(fā)現(xiàn)BM可逆轉巨噬細胞ILF3過表達所引起的血管擴張,有望成為治療AAA的有效藥物。總之,該研究發(fā)現(xiàn)了巨噬細胞ILF3在AAA中的重要作用和機制,為AAA的干預提供了新靶點和新藥物。該研究近日發(fā)表于Nature子刊Nature Communications,齊魯醫(yī)院心血管實驗室張銘湘教授、急診科陳玉國教授、心內科張運院士和首都醫(yī)科大學安貞醫(yī)院心內科姜文劍教授為該文的共同通訊作者,齊魯醫(yī)院心內科博士生王朝陽(現(xiàn)為山東省立醫(yī)院心內科醫(yī)師)和程杰為該文的共同第一作者,山東大學齊魯醫(yī)院為該文的第一和通訊作者單位。
射血分數(shù)保留性心力衰竭(HFpEF)是心力衰竭的一種亞型,其特征是左室射血分數(shù)正常,但左室舒張功能受損,導致心臟在舒張期充盈受損和收縮期射血減少。隨著全球老齡化趨勢的加劇,HFpEF的發(fā)病率逐年上升,但臨床治療手段受限。血管內皮功能異常是眾多心血管疾病的始動因素,心臟中內皮細胞數(shù)目約占總細胞數(shù)目的45%,因此靶向心臟內皮細胞有可能成為治療HFpEF的潛在途徑。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),他汀類藥物可通過miR-133a/GTPCH1途徑改善多種環(huán)境危險因素所引起的血管內皮功能異常(Circulation,2016,29;134(22):1752-1765),但他汀對HFpEF的作用不明。齊魯醫(yī)院王雙喜教授領導的課題組采用生物信息學、分子生物學、細胞生物學和模式動物學等多項實驗手段,發(fā)現(xiàn)洛伐他汀在心臟血管內皮細胞(主要是心內膜內皮細胞和冠脈微循環(huán)內皮細胞)通過激活轉錄因子AP-2α上調circRNA-RBCK1的表達。深入研究發(fā)現(xiàn),circRNA-RBCK1通過海綿吸附效應抑制miR-133a的功能,從而增加GTPCH1基因的表達。在代謝異常和血流動力學異常雙重因素所誘發(fā)的HFpEF小鼠模型中,洛伐他汀改善了左室的舒張功能,該效應可被內皮特異性敲除AP-2α或沉默circRNA-RBCK1所阻斷??傊撗芯拷沂玖怂☆愃幬锟赏ㄟ^靶向心臟內皮細胞AP-2α/circRNA-RBCK1/miR-133a/GTPCH1途徑改善左室的內皮依賴性舒張功能,為HFpEF的防治研究提供了新思路。該研究近日發(fā)表于Nature子刊Nature Communications,齊魯醫(yī)院心血管實驗室王雙喜教授、新鄉(xiāng)醫(yī)學院李鵬教授和山東省立醫(yī)院心內科董波教授為該文的共同通訊作者,齊魯醫(yī)院心血管實驗室李彬博士、中醫(yī)科白文武副教授和心內科郭濤副教授為該文的共同第一作者,山東大學齊魯醫(yī)院為該文的第一和通訊作者單位。