ZNFX1通过调控心肌细胞凋亡相关mRNA稳定性保护心肌梗死的新机制

研究人员针对心肌梗死(MI)后心肌细胞凋亡加剧的临床难题，聚焦RNA解旋酶家族成员ZNFX1的调控机制。通过构建MI小鼠模型和体外缺氧心肌细胞模型，发现ZNFX1通过降解具有高结构复杂度3′UTR的凋亡相关基因mRNA（如HTRA2、CASP8/9），显著改善心功能并减少梗死面积。该研究发表于《Redox Biology》，首次揭示ZNFX1在心血管疾病中的RNA代谢调控功能，为MI治疗提供新靶点。

　　

心血管疾病是全球健康的主要威胁，其中心肌梗死(MI)因其高致死率备受关注。尽管现有药物如血管紧张素转换酶抑制剂能降低死亡率，但心肌细胞不可逆损伤仍是治疗瓶颈。研究表明，心肌细胞凋亡是MI后心功能恶化的关键因素，但调控这一过程的分子机制尚未完全阐明。哈尔滨医科大学的研究团队在《Redox Biology》发表的研究，首次揭示了锌指蛋白ZNFX1通过独特机制调控心肌细胞凋亡，为MI治疗提供了新思路。

研究采用腺相关病毒AAV9载体构建ZNFX1过表达/敲低模型，结合LAD（左前降支）结扎法建立MI小鼠模型。通过超声心动图评估心功能，TTC染色测定梗死面积，透射电镜观察超微结构。体外实验采用原代心肌细胞缺氧模型，结合流式细胞术和TUNEL检测凋亡率。关键机制研究运用RNA测序(RNA-seq)、RNA免疫沉淀(RIP)和mRNA半衰期测定等技术，并利用GEO数据库单细胞数据(GSE247061/GSE214611)进行验证。

3.1. ZNFX1在MI心肌细胞中下调
研究发现MI后7天起心肌组织ZNFX1蛋白持续降低，28天时scRNA-seq显示其在心肌细胞、巨噬细胞等多类细胞中显著下调。免疫荧光证实ZNFX1主要定位于心肌细胞胞质，缺氧处理使其表达减少，提示ZNFX1可能参与MI病理过程。

3.2. ZNFX1改善MI后心功能与重构
AAV9介导的ZNFX1过表达使心脏射血分数(LVEF)提升15%，梗死面积减少40%，并缓解心肌纤维化。透射电镜显示其能修复MI导致的肌丝断裂和线粒体肿胀。相反，ZNFX1敲低加剧心功能恶化，证实其对心脏的保护作用具有特异性。

3.3-3.5. ZNFX1抑制凋亡的双重验证
RNA-seq分析发现ZNFX1过表达显著影响凋亡通路。体内外实验一致显示：ZNFX1使促凋亡蛋白Bax、细胞色素C(Cyto C)降低2-3倍，抗凋亡蛋白Bcl-2增加1.8倍。流式细胞术证实ZNFX1使缺氧心肌细胞凋亡率从80%降至50%，主要抑制早期凋亡。

3.6. 分子机制：结构化3′UTR的mRNA降解
通过序列比对发现ZNFX1与UPF1在ATP酶活性位点(625K/1006E/1007E)高度保守。RIP实验证实ZNFX1选择性结合HTRA2、CASP8/9等含高结构化3′UTR(-ΔG/nt≥0.3)的mRNA，突变关键位点后结合能力丧失。mRNA稳定性分析显示ZNFX1使HTRA2半衰期缩短6小时，揭示其通过SRD（结构化RNA介导的降解）机制调控凋亡。

讨论与意义
该研究首次阐明ZNFX1在心血管系统中的功能：1）不同于其在病毒感染中已知的免疫调控作用，ZNFX1通过RNA代谢途径保护心肌；2）发现其通过保守的ATP酶结构域降解特定mRNA，拓展了SF1家族蛋白的功能认知；3）与同源蛋白UPF1不同，ZNFX1对凋亡基因的调控具有选择性，二者在MI中可能形成互补调控网络。临床转化方面，AAV9-ZNFX1基因治疗显著改善心功能，为开发靶向RNA代谢的MI药物提供新方向。未来需进一步解析ZNFX1在不同细胞类型中的调控差异，以及其与UPF1的协同机制。