靶向SYK的miR-512-3p为心肌纤维化治疗提供新策略

《Scientific Reports》：Targeting SYK with miR-512-3p provides therapeutic potential in myocardial fibrosis

本研究针对心肌纤维化这一心血管疾病的关键病理过程，探索了脾酪氨酸激酶(SYK)在其中的作用及其上游调控机制。研究人员通过生物信息学筛选发现miR-512-3p可靶向抑制SYK表达，并在体外和ISO诱导的小鼠心肌纤维化模型中验证了miR-512-3p通过抑制SYK发挥抗纤维化作用，显著改善心脏功能，为心肌纤维化治疗提供了新的潜在靶点。

　　

心脏，这个维持生命的重要器官，一旦发生纤维化，就会像一块逐渐失去弹性的海绵，最终导致心脏功能衰竭。心肌纤维化是多种心血管疾病共同的病理表现，其特征是心脏成纤维细胞异常活化，分泌过多的细胞外基质(ECM)蛋白，导致心肌僵硬和功能受损。尽管转化生长因子-β(TGF-β)和血管紧张素II(Ang II)等信号通路已被确认参与这一过程，但现有的治疗策略效果有限，亟需寻找新的治疗靶点。

近年来，脾酪氨酸激酶(SYK)作为一种非受体酪氨酸激酶，在肺、肝、肾等器官的纤维化中被发现扮演重要角色。然而，SYK在心肌纤维化中的作用尚不明确。同时，微小RNA(miRNA)作为基因表达的关键调控因子，能否通过靶向SYK来抑制心肌纤维化，是一个值得深入探索的科学问题。

在这项发表于《Scientific Reports》的研究中，由吴日娜和卢耀军共同领导的研究团队深入探讨了SYK在心肌纤维化中的作用，并发现miR-512-3p可通过靶向抑制SYK表达，显著改善心脏功能，为心肌纤维化的治疗提供了新思路。

研究人员主要运用了以下几项关键技术：通过ISO诱导建立小鼠心肌纤维化模型；使用免疫荧光染色和Western blot分析蛋白表达；采用Alamar Blue法检测细胞增殖；通过生物信息学分析筛选候选miRNA；利用实时定量PCR检测miRNA表达；通过超声心动图评估心脏功能；进行苏木精-伊红(H&E)和天狼星红染色进行组织学分析。

SYK在活化心肌成纤维细胞中的表达显著上调

研究人员首先发现，在ISO诱导的心肌纤维化小鼠模型中，SYK与活化成纤维细胞标志物α-SMA共定位，表明SYK在活化心肌成纤维细胞中高表达。体外实验中，Ang II刺激显著增加了SYK及其磷酸化形式的水平，并促进了成纤维细胞活化。细胞骨架染色显示，Ang II刺激导致细胞体积增大、F-肌动蛋白表达增加，呈现典型的成纤维细胞活化形态特征。

敲低SYK显著抑制Ang II诱导的心肌成纤维细胞活化

为了验证SYK在成纤维细胞活化中的具体作用，研究人员设计了三种靶向SYK的小干扰RNA(siRNA)，并筛选出最有效的siRNA进行后续实验。结果显示，SYK敲低显著抑制了Ang II诱导的心肌成纤维细胞活化，表现为细胞骨架重构减少、F-肌动蛋白表达降低。Western blot分析进一步表明，SYK敲低减少了I型胶原(COL1A1)的分泌，说明细胞外基质沉积受到有效抑制。

MiR-512-3p有效下调心肌成纤维细胞中Syk的表达

研究人员通过生物信息学分析，将TargetScan预测的SYK靶向miRNA与基因表达汇编(GEO)数据库GSE255532中ISO处理心脏组织差异表达的miRNA进行交叉，获得12个重叠miRNA。进一步实验发现，miR-512-3p对SYK蛋白表达的抑制作用最强，能显著降低SYK水平。生物信息学分析还发现，miR-512-3p在SYK mRNA的3'-非翻译区(3'-UTR)有两个保守结合位点，证实SYK是miR-512-3p的直接靶标。

MiR-512-3p通过靶向SYK抑制HL-1细胞活化

研究人员通过Alamar Blue检测发现，miR-512-3p过表达显著抑制了Ang II诱导的HL-1心肌细胞增殖。细胞骨架染色显示，miR-512-3p过表达显著抑制了Ang II诱导的HL-1细胞活化。为确认miR-512-3p是否通过调控SYK发挥抗纤维化作用，研究人员在培养的HL-1细胞中过表达了3'-UTR突变型SYK构建体。免疫印迹和免疫荧光分析表明，突变型SYK过表达逆转了miR-512-3p处理的抗纤维化活性，说明SYK是miR-512-3p发挥抗纤维化作用的主要靶点。

MiR-512-3p减轻ISO诱导的心功能不全和心肌纤维化

在ISO诱导的心肌纤维化小鼠模型中，miR-512-3p治疗显著改善了心脏功能，表现为左心室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(FS)值增加。此外，miR-512-3p在减轻心肌重构方面显示出显著治疗潜力，表现为左心室后壁直径(LVPWd)减小、舒张期左心室前壁直径(LVAWd)减小、病理评分降低以及胶原沉积减少。这些发现为miR-512-3p对抗心功能不全和心脏重构的保护作用提供了有力的体内证据。

本研究深入揭示了SYK在心肌纤维化中的关键作用，并证实miR-512-3p通过靶向SYK有效抑制心肌成纤维细胞活化和细胞外基质沉积。研究不仅增进了对心肌纤维化分子机制的理解，更重要的是为临床治疗提供了新的潜在靶点。与传统小分子抑制剂相比，miR-512-3p作为内源性miRNA具有多重优势：可同时靶向多个基因，副作用较小，且可通过纳米颗粒、病毒载体或外泌体等多种递送系统实现靶向治疗。这些发现为开发心肌纤维化新型治疗方法奠定了重要基础，也为其他纤维化疾病的治疗提供了新思路。