《心肌细胞中Latrophilin-2缺失破坏细胞连接,导致D-CMP》

  • 来源专题:重大慢性病
  • 编译者: 黄雅兰
  • 发布时间:2024-11-21
  • 背景:

    在我们以前的研究中,发现Latrophilin-2 (Lphn2)是一种粘附性GPCR (G蛋白偶联受体),是多能干细胞分化为心肌细胞或胚胎心脏发育过程中心脏祖细胞的特异性标记物。然而,它在成人心脏生理学中的作用仍不清楚。

    方法:

    Lphn2缺失导致的胚胎致死性需要建立心肌细胞特异性的、他莫昔芬诱导的Lphn2敲除小鼠,这是通过将Lphn2 flox/flox小鼠与在α-肌球蛋白重链启动子下具有MerCreMer(他莫昔芬诱导的Cre[环化重组酶]重组酶)的小鼠杂交来实现的。

    结果:

    几天的他莫昔芬治疗完全抑制了Lphn2的表达,特别是在心肌中,并诱导了扩张型心肌病(D-CMP)表型,在短时间内伴有严重的心律失常和猝死。透射电子显微镜显示线粒体异常、模糊的Z-盘和裂开的肌原纤维。D-CMP表型或心力衰竭在心肌梗死期间恶化。在D-CMP的机制研究中,Lphn2敲除抑制PGC-1α(过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1-α)和线粒体功能障碍,导致活性氧积累和连接分子的全面抑制,如n-钙粘蛋白(粘附分子连接)、DSC-2(桥粒蛋白-2;桥粒)和连接蛋白-43(间隙连接),导致心肌纤维开裂和严重的心律失常。在一项实验性治疗试验中,p38-MAPK (p38丝裂原活化蛋白激酶)的激活剂(Lphn2的下游信号分子)通过恢复PGC-1α和线粒体功能以及恢复全局连接蛋白,显著挽救了心脏中Lphn2敲除的D-CMP表型。

    结论:

    Lphn2通过控制心肌细胞中的线粒体功能和细胞间连接,是心脏完整性的关键调节因子。它的缺乏导致D-CMP,可以通过p38-MAPK途径的激活剂来拯救。

  • 原文来源:https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/CIRCRESAHA.124.324670
相关报告
  • 《心肌细胞老化可能令老人易感新冠病毒》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-08-20
    • 据英国剑桥大学官网18日报道,由该校研究人员领导的国际科研团队在今天出版的《分子与细胞心脏病学杂志》上撰文指出,随着年龄的增长,在新冠病毒侵袭人体心脏细胞中起重要作用的基因变得更活跃。这些发现可以帮助解释为什么年龄是导致新冠病毒高风险因素之一,以及为什么新冠肺炎重症患者会出现心脏并发症,如心力衰竭和心脏炎症等。   医学部的安东尼·达文波特教授说:“随着新冠肺炎大流行不断蔓延,我们看到越来越多新冠肺炎患者,尤其是老龄患者,受到心脏问题的影响,这表明该病毒能够入侵和破坏心脏细胞。”   为此,达文波特与来自来自英国、比利时等国科学家,研究了新冠病毒与心力衰竭之间的联系。   他们认真研究了心肌细胞,以查明它们有多容易被冠状病毒感染。心肌细胞组成心脏肌肉,能收缩和放松,使心脏将血液泵送到身体各处。心肌细胞受损会影响心肌的功能,导致心力衰竭。   新冠病毒表面带刺突蛋白,会识别血管紧张素转换酶2(ACE2)并与之结合,它还会劫持TMPRSS2和组织蛋白酶B和L等以进入人体。在最新研究中,研究人员比较了5名年轻男性(19—25岁)和5名年长男性(63—78岁)的心肌细胞,发现年长男性心肌细胞内指示人体制造这些蛋白的基因更活跃,这表明老年心肌细胞内相应的蛋白可能有所增加。   鲁汶大学的艾玛·罗宾逊博士解释说:“我们的研究表明,随着年龄的增长,心肌细胞会产生更多新冠病毒闯入人体细胞所需的蛋白,从而使这些细胞更容易受到病毒的破坏,这可能是高龄人群易感新冠肺炎的原因之一。”   达文波特说:“我们对病毒及其劫持细胞的能力了解得越多,就越有可能用现有药物或开发新疗法来阻止它。”   例如,抗炎药物卡莫司他可抑制TMPRSS2,并阻止新冠病毒进入实验室内培育的细胞。科学家也可开发阻止新冠病毒与ACE2结合的化合物,它可能有助于保护心脏。
  • 《β1整合素在心室壁形成过程中调节细胞行为和心肌细胞组织》

    • 来源专题:重大慢性病
    • 编译者:黄雅兰
    • 发布时间:2024-09-29
    • 目的 心室壁形态发生过程中调节细胞行为和心肌细胞组织的机制知之甚少。心肌细胞被细胞外基质(ECM)包围,并通过整合素与ECM相互作用。本研究旨在确定β1整合素在小鼠心室壁形态发生过程中是否以及如何调节心肌细胞的行为和组织。 方法和结果 我们应用mRNA深度测序和免疫染色来确定α/β整合素及其配体在胚胎心脏中的表达谱。整合素β1亚单位(β1)及其一些ECM配体不对称分布并富集在心肌细胞的腔侧,纤连蛋白包围心肌细胞,为它们创建了一个网络。通过Nkx2.5Cre/+删除编码β1的Itgb1,产生心肌特异性Itgb1敲除(B1KO)小鼠。B1KO心脏没有小梁区,但有较厚的致密区。对于小梁形成至关重要的透明质酸和versican的水平在对照组和B1KO组之间没有显著差异。相反,β1的配体纤连蛋白在B1KO心脏的心肌中不存在。此外,B1KO心肌细胞表现出随机的细胞取向,不能进行垂直的细胞分裂,不能被适当地组织,也不能建立适当的组织结构来形成小梁。镶嵌克隆谱系追踪显示,Itgb1自主调节心肌细胞跨壁迁移和增殖。 结论 β1不对称地分布在心肌细胞中,其一些ECM配体沿心肌腔侧富集,纤维连接蛋白包围心肌细胞。β1整合素是心肌细胞附着于ECM网络所必需的。这种接合为心肌细胞提供了结构支持,以保持形状,进行垂直分裂,并建立细胞组织。Itgb1的缺失导致β1和纤连蛋白的丢失,并阻止心肌细胞参与ECM网络,导致无法建立组织结构来形成小梁。