Xrcc6（Ku70）介导心肌细胞修复与免疫调控：Fisetin作为心肌缺血再灌注损伤的新型治疗调节剂

《Frontiers in Immunology》：Xrcc6 coordinates cardiomyocyte repair and immune regulation in myocardial ischemia-reperfusion injury: Fisetin as a therapeutic modulator

本研究系统揭示了DNA修复因子Xrcc6（Ku70）在心肌缺血再灌注（I/R）损伤中的双重调控机制：不仅通过非 homologous末端连接（NHEJ）通路修复DNA双链断裂（DSBs），还协调心肌细胞亚型命运决定和巨噬细胞极化。研究结合单细胞转录组（scRNA-seq）、分子对接和体内实验，首次发现天然黄酮类化合物Fisetin可特异性结合Xrcc6并增强其功能，显著改善心脏功能、减少炎症反应和DNA损伤标志物γH2A.X表达，为靶向DNA修复-免疫交叉对话的治疗策略提供了新见解。

　　

引言：心肌缺血再灌注（I/R）损伤是缺血性心脏病治疗中的重要临床挑战，其涉及氧化应激、炎症反应和DNA损伤等多重病理过程。DNA双链断裂（DSBs）是其中最严重的损伤形式，而Xrcc6（又称Ku70）作为非 homologous末端连接（NHEJ）修复通路的核心组分，其在心肌I/R损伤中的具体作用及调控机制尚不明确。本研究旨在阐明Xrcc6在I/R损伤中的功能，并探索天然化合物Fisetin通过靶向Xrcc6发挥心脏保护作用的潜力。

方法：研究整合了bulk RNA测序和单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，对心肌细胞亚型及基因表达谱进行了系统分析。通过高维加权基因共表达网络分析（hdWGCNA）构建共表达模块，采用轨迹推断和细胞间通信分析评估细胞命运动态和免疫调控作用。利用分子对接和分子动力学模拟评估Fisetin与Xrcc6的相互作用，并通过小鼠I/R损伤模型在体内验证转录组学发现及Fisetin的心脏保护机制。

结果：转录组分析显示I/R后Xrcc6显著下调。单细胞数据鉴定出四个心室心肌细胞亚型（vCMs1–vCMs4），其中vCMs3表现出修复性表型，其丰度与Xrcc6表达高度相关。伪时序分析将vCMs3定位在分化早期阶段，且Xrcc6表达沿轨迹呈现动态变化。CIBERSORT和CellChat分析表明Xrcc6与巨噬细胞极化及免疫调控密切相关：Xrcc6表达与M0型巨噬细胞呈正相关（r = 0.69），与M1型呈负相关（r = –0.88）。分子对接显示Fisetin与Xrcc6结合稳定，结合自由能为-7.55 kcal/mol，关键结合残基包括PHE-200和LYS-331。体内实验证实，Fisetin处理可上调Xrcc6表达、抑制γH2A.X水平、调节炎症因子（降低IL-6和TNF-α）并改善心脏功能（提高EF和FS值）。

讨论：本研究首次揭示Xrcc6在心肌I/R损伤中具有双重功能：一方面作为DNA修复核心因子维持基因组稳定性，另一方面通过调控免疫微环境影响巨噬细胞极化状态。Fisetin作为一种天然Xrcc6调节剂，通过增强DNA修复能力和抑制氧化应激与炎症反应，显著减轻I/R损伤。这些发现为理解DNA修复-免疫交叉对话提供了新视角，也为开发靶向Xrcc的治疗策略奠定了理论基础。

结论：Xrcc6是心肌I/R损伤中的关键调控因子，参与DNA损伤修复、细胞命运决定和免疫微环境重塑等多个生物学过程。Fisetin通过靶向Xrcc6发挥心脏保护作用，显著改善I/R后的心脏功能和细胞损伤标志物。该研究不仅深化了对I/R损伤机制的理解，也为基于天然化合物的治疗干预提供了重要依据。