mTOR-Tfeb-Fabp7a信号轴通过延缓心脏衰老改善bag3心肌病的作用机制研究

本研究揭示了mTOR-Tfeb-Fabp7a信号轴在bag3心肌病中的关键作用，通过斑马鱼模型和非洲青鳉鱼实验证实，抑制该通路可改善蛋白稳态（proteostasis）紊乱并延缓心肌细胞衰老（senescence），为治疗遗传性心肌病（DCM）提供了新靶点。研究发现Fabp7a作为新型调节因子，其抑制剂MF6在延缓心脏衰老中展现出治疗潜力。

　　

2.1 心肌细胞特异性过表达tfeb重现mtor^xu015/+的心脏保护作用

在bag3^e2/e2心肌病斑马鱼模型中，研究者构建了心肌特异性过表达tfeb的转基因品系Tg(cmlc2:tfeb)。该转基因能显著改善心室扩大、心肌结构损伤和心功能下降等表型，并将中位生存期延长35%。通过透射电镜观察到转基因鱼心肌中受损的肌节结构和肿胀线粒体得到明显修复。Western blot分析显示，转基因显著恢复了自噬流缺陷，使LC3 II对巴佛洛霉素A1（BafA1）的响应性提高2.1倍，同时降低泛素化蛋白聚集水平达42%。

2.2 tfeb过表达延缓bag3心肌病模型的加速衰老表型

在6月龄bag3突变体中观察到明显的衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）活性增强。免疫荧光显示p16阳性心肌细胞数量增加3.8倍，DNA损伤标记γH2A.X升高2.5倍。qPCR检测发现衰老标志物p21及衰老相关分泌表型（SASP）基因il-1b、il-6表达分别上调4.2倍和3.7倍。这些衰老表型在Tg(cmlc2:tfeb)转基因鱼中均得到显著改善，提示tfeb激活具有抗心肌衰老作用。

2.3 转录组分析鉴定fabp7a为治疗靶点

通过比较mtor^xu015/+突变体和Tg(cmlc2:tfeb)转基因鱼的差异表达基因，发现25个共同调控基因，其中4个脂代谢相关基因表达下调。采用MMEJ介导的F0代基因敲除筛选，证实fabp7a sgRNA能显著改善心功能（射血分数提高28%）。构建的fabp7a^e1/+杂合突变使蛋白表达降低57%，可部分逆转bag3突变体的心功能障碍和胎儿基因程序重激活。

2.4 fabp7a抑制改善蛋白稳态和延缓衰老

fabp7a^e1/+突变使自噬标志LC3 II对BafA1的敏感性恢复65%，降低泛素化蛋白聚集水平39%。同时，突变体中p16阳性细胞减少61%，γH2A.X信号下降44%。分子检测显示分子伴侣Hsp70表达增加2.3倍，蛋白酶体活性提高35%，凋亡指数降低42%。这些结果证实fabp7a抑制可通过多重机制改善心肌病变。

2.5 fabp7a过表达诱发心肌病

构建的条件过表达品系Tg(β-actin2:loxP-mCherry-loxP-fabp7a-cerulean)在心肌特异性Cre激活后，出现射血分数下降31%、肌节结构紊乱等典型心肌病表型。Western blot显示LC3 II对BafA1无响应，泛素化蛋白水平升高2.8倍。免疫染色发现p16和γH2A.X阳性细胞分别增加3.2倍和2.9倍，证实fabp7a过表达足以诱发心肌衰老。

2.6 MF6治疗延缓自然衰老进程

在寿命仅4-6月的非洲青鳉鱼中，老年个体心脏Fabp7a表达升高2.1倍。特异性抑制剂MF6治疗4周后，老年鱼心功能改善23%，游泳耐力提高35%。SA-β-gal活性降低41%，γH2A.X蛋白水平下降38%。qPCR显示衰老标志p21、p27及炎症因子il-6、il-8表达均显著下调，为Fabp7a抑制剂的抗衰老应用提供了直接证据。

3 讨论

3.1 加速心脏衰老是bag3心肌病的重要病理特征

除已知的蛋白稳态紊乱外，本研究首次证实bag3缺失导致心肌加速衰老。Fabp7a作为新型调控因子，其表达水平与衰老进程正相关。虽然传统认为FABP7是脑型蛋白，但实验证实其在心肌中具有重要功能，提示脂代谢与蛋白稳态存在交叉调控。

3.2 mTOR-Tfeb-Fabp7a轴的临床转化价值

该信号轴中，mTOR和fabp7a适合作为抑制靶点，而tfeb则需激活。鉴于TFEB可结合FABP家族多个成员启动子，研究者推测其对fabp7a可能具有直接转录调控作用。MF6虽然对FABP5有较弱抑制（K_d差40倍），但在动物实验中显示出显著抗衰老效果。

3.3 F0代基因筛选的技术优势

采用MMEJ介导的F0代筛选使基因修饰效率达76-90%，避免了传统多代杂交的耗时问题。该方法可推广至其他遗传病研究，为基因组学时代的靶点快速验证提供了高效方案。