靶向PRMT1介导的TAF15甲基化通过GPX4/NRF2通路抑制铁死亡改善心肌梗死

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Clinical Epigenetics 4.8

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  本研究针对急性心肌梗死(AMI)中铁死亡(Ferroptosis)的调控机制,揭示了TAF15通过激活GPX4/NRF2通路抑制心肌细胞铁死亡的关键作用。南方医科大学南方医院团队发现PRMT1介导的TAF15高甲基化会加重心肌损伤,而靶向该表观遗传调控轴可显著改善心脏功能,为AMI治疗提供了新靶点。

  

心血管疾病领域长期面临一个严峻挑战:尽管再灌注技术显著降低了急性心肌梗死(AMI)死亡率,但缺血再灌注损伤导致的继发性心肌细胞死亡仍是临床难题。近年来,一种铁离子依赖的新型细胞死亡方式——铁死亡(Ferroptosis)被证实与AMI进展密切相关,但其分子调控机制尚不明确。南方医科大学南方医院老年医学科的研究团队在《Clinical Epigenetics》发表的重要研究,揭示了RNA结合蛋白TAF15通过表观遗传调控网络保护心肌细胞的关键机制。

研究人员采用多组学方法展开攻关:通过生物信息学分析筛选AMI差异表达基因;建立小鼠LAD结扎模型和HL-1细胞缺氧复氧模型;运用qRT-PCR、Western blot检测分子表达;采用CCK-8、EdU、TUNEL评估细胞活力;通过ChIP-qPCR和BSP分析甲基化调控;结合流式细胞术检测脂质ROS和铁离子水平。临床样本来自15例AMI患者血清队列。

TAF15是AMI的关键调控因子
生物信息学分析GSE48060和GSE66360数据集发现,TAF15在AMI患者血清、小鼠心肌组织和HL-1细胞模型中均显著下调。过表达TAF15使心肌梗死面积减少41.7%,LVEF提升28.5%,显著改善心脏功能(图2A-H)。

TAF15通过GPX4/NRF2轴抑制铁死亡
实验显示TAF15过表达使Fe2+和MDA水平降低2.3倍,GSH含量增加1.8倍,并上调GPX4和NRF2表达(图3D-I)。机制上,TAF15直接结合NRF2 mRNA增强其稳定性,激活抗氧化通路。

PRMT1通过甲基化负调控TAF15
ChIP实验证实PRMT1招募DNMT1/3A/3B甲基转移酶至TAF15启动子区(图5D-E)。BSP显示MI心肌组织TAF15甲基化水平升高3.2倍,而PRMT1敲除可逆转这一现象(图5H-I)。

靶向干预的转化价值
当同时过表达PRMT1和TAF15时,心肌保护效应被抵消,证实PRMT1-TAF15-GPX4/NRF2轴的级联调控关系(图6)。该研究首次阐明:1)TAF15是铁死亡的新型抑制因子;2)PRMT1通过表观遗传沉默TAF15加重心肌损伤;3)该调控轴具有临床转化潜力。

这项研究为AMI治疗提供了双重靶点策略:既可靶向抑制PRMT1减少TAF15甲基化,也可直接补充TAF15增强心肌细胞抗铁死亡能力。特别值得注意的是,TAF15在心肌细胞特异性高表达的特性(图2I-J),使其成为极具开发前景的靶向治疗分子。这些发现不仅深化了对AMI发病机制的认识,也为开发基于表观遗传调控的心肌保护药物指明了新方向。

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