GLIPR2通过PDGFRL/AKT/mTOR信号通路调控急性心肌梗死后内皮-间质转化与心脏纤维化的机制研究

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Life Sciences 5.2

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  本研究针对急性心肌梗死(AMI)后心脏纤维化机制不明的临床难题,首次揭示胶质瘤病理相关蛋白2(GLIPR2)通过PDGFRL/AKT/mTOR通路调控内皮-间质转化(EndoMT)的关键作用。团队通过患者血清检测、小鼠AMI模型和内皮细胞缺氧实验,证实GLIPR2敲低可逆转EndoMT并改善心功能,为靶向干预心脏纤维化提供了新策略。

  

心血管疾病是全球头号健康杀手,其中急性心肌梗死(AMI)后的心脏纤维化是导致心力衰竭的关键病理过程。尽管再灌注治疗降低了AMI死亡率,但约30%幸存者仍会发展为心力衰竭,其核心问题在于心肌瘢痕形成——这个由异常细胞外基质沉积驱动的过程,会像"水泥"一样硬化心脏,而内皮细胞通过内皮-间质转化(EndoMT)成为纤维化的重要"帮凶"。令人困惑的是,调控这一过程的关键分子仍如"暗箱",特别是胶质瘤病理相关蛋白家族成员GLIPR2在心脏中的作用从未被揭示。

来自中山大学附属第八医院的研究团队在《Life Sciences》发表突破性研究,首次阐明GLIPR2通过PDGFRL/AKT/mTOR轴驱动EndoMT促进心脏纤维化的分子机制。研究人员采用多维度研究策略:收集AMI患者血清检测GLIPR2表达动态;建立小鼠左前降支(LAD)结扎模型,通过腺相关病毒(AAV)靶向敲低血管内皮GLIPR2;利用人心脏微血管内皮细胞(HCMECs)构建缺氧模型,结合转录组测序和蛋白互作验证技术,最终发现抑制GLIPR2可使心脏纤维化面积减少42%,左室射血分数(LVEF)提升15%,相关成果为临床干预提供了新靶点。

关键技术方法包括:1)临床队列分析(12例AMI患者vs 20例健康对照);2)小鼠AMI模型构建与超声心动图评估;3)内皮细胞缺氧模型与慢病毒(LV)基因调控;4)转录组测序与生物信息学分析;5)免疫共沉淀验证GLIPR2-PDGFRL相互作用。

研究结果揭示:
3.1 GLIPR2在AMI后表达特征
患者血清GLIPR2水平较健康组升高2.3倍,小鼠模型中第3天达峰值。免疫组化显示GLIPR2在心脏纤维区特异性富集,AAV-shGLIPR2可有效抑制其表达。

3.2 GLIPR2敲低改善心脏纤维化
Masson染色显示敲低组纤维化面积减少37%(p<0.001),超声显示LVEF从28.5%提升至43.7%,证实GLIPR2是纤维化正向调控因子。

3.3 EndoMT的调控机制
免疫荧光显示GLIPR2敲低使α-SMA+细胞减少64%,CD31+细胞增加1.8倍,首次证实其通过EndoMT影响纤维化。

3.4-3.6 细胞水平验证
缺氧24h诱导EndoMT最佳,GLIPR2过表达使细胞迁移速度提升2.1倍,而敲低组血管形成节点数减少58%。EdU实验显示增殖率与GLIPR2表达呈正相关(r=0.82)。

3.7-3.9 分子机制解析
转录组测序发现819个差异基因,PPI网络锁定PDGFRL。Co-IP证实GLIPR2与PDGFRL直接结合,激活AKT/mTOR通路。回补实验显示740Y-P(PI3K激动剂)可逆转GLIPR2敲低效应,而LY294002(抑制剂)阻断PDGFRL作用。

这项研究开创性地绘制出"GLIPR2-PDGFRL-AKT/mTOR-EndoMT"调控轴,其科学价值体现在三方面:首先,首次将GLIPR2从肿瘤研究领域拓展至心血管领域,揭示其在AMI后第3天血清水平激增的临床监测价值;其次,通过双模型验证EndoMT的动态可逆性,为"时间窗治疗"提供理论依据;最后,发现PDGFRL这个既往未被重视的接头分子,其与GLIPR2的相互作用为开发小分子抑制剂提供新思路。值得注意的是,研究也留下待解之谜——GLIPR2在心肌细胞和免疫细胞中的作用,以及如何平衡其促血管再生与促纤维化的"双刃剑"效应,这些将成为团队下一步攻关方向。

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