NRF2-DWORF-SERCA2a通路新发现：AEOL-10150通过调控心肌钙循环减轻缺血再灌注损伤

本研究针对心肌缺血再灌注损伤（mI/R）中氧化应激与钙超载的临床难题，通过药理学重定位AEOL-10150（AEOL），揭示了其通过激活NRF2上调微肽DWORF表达，进而解除磷酸受钙蛋白（PLN）对SERCA2a的抑制，增强钙泵活性的全新机制。该研究为改善PCI术后心功能提供了创新治疗靶点，发表于《Molecular Medicine》。

　　

研究背景
急性心肌梗死（AMI）后的经皮冠状动脉介入治疗（PCI）虽能恢复血流，却常伴随致命的心肌缺血再灌注损伤（mI/R），约25%幸存者发展为慢性心衰。当前治疗仅能缓解症状，无法阻断心衰进程。mI/R的核心机制是线粒体活性氧（mtROS）爆发和钙超载，而核因子E2相关因子2（NRF2）作为抗氧化防御的关键转录因子，与肌浆网钙泵（SERCA2a）功能存在潜在关联，但具体调控机制不明。此外，近年发现的微肽DWARF开放阅读框（DWORF）可激活SERCA2a，但其在mI/R中的作用及与NRF2的关系仍是空白。

研究团队与方法
西班牙穆尔西亚大学等机构的研究人员采用多模型验证策略：

1. 动物模型：C57BL6/J小鼠和NRF2基因敲除（Nrf2^-/-）小鼠的mI/R手术模型
2. 细胞模型：人诱导多能干细胞来源心肌细胞（hiPSCMs）模拟I/R损伤
3. 关键技术：线粒体ROS探针MitoB/MitoP检测、共免疫沉淀分析蛋白互作、超声心动图评估心功能、LC/MS/MS定量氧化损伤标志物8-OHdG

研究结果

AEOL减轻再灌注早期的线粒体氧化损伤
通过hiPSCMs模型和小鼠mI/R实验证实，AEOL在再灌注15分钟内给药可显著抑制mtROS爆发（p<0.001），降低DNA氧化损伤标志物8-OHdG水平。这种保护作用具有严格的时间依赖性——延迟至3天后给药则无效。

NRF2-DWORF轴是心脏保护的核心通路
研究发现：

• AEOL通过上调p62表达促进NRF2核转位（p<0.001），恢复抗氧化酶血红素加氧酶1（HO-1）表达
• NRF2直接调控DWORF表达：在Nrf2^-/-小鼠和siNRF2转染的hiPSCMs中，AEOL无法诱导DWORF上调（p<0.001）
• 共免疫沉淀显示DWORF过表达能竞争性解离SERCA2a-PLN复合物（p<0.001），且该作用不依赖PLN磷酸化状态

SERCA2a功能恢复改善长期预后
AEOL治疗组小鼠8周后：

• 梗死面积减少40%（p<0.001）
• 超声心动图显示射血分数（EF）提高13.7%（72.4% vs 58.7%，p<0.01）
• 舒张功能指标E/E'比值显著改善（32.0 vs 45.0，p<0.001）
  值得注意的是，外源补充DWORF可完全逆转Nrf2^-/-小鼠对AEOL的无应答状态，证实该通路的关键作用。

结论与意义
该研究首次阐明：

1. 时间窗价值：再灌注后15分钟是NRF2靶向治疗的黄金窗口期
2. 机制创新：揭示NRF2-DWORF-SERCA2a是调控心肌钙循环的全新通路
3. 转化潜力：AEOL作为临床阶段药物，其重定位策略可加速应用于PCI围手术期保护
   研究为克服当前SERCA2a靶向药物开发困境提供了新思路——通过上调内源性激活剂DWORF而非直接抑制PLN，更安全高效地改善心功能。未来需进一步验证AEOL在大型动物模型中的长期疗效及NRF2-DWORF轴的临床转化价值。