Zn2+通过MCU调控线粒体生物合成与动力学缓解心肌缺血再灌注损伤的机制研究

本研究揭示锌离子（Zn2+）通过线粒体钙单向转运体（MCU）调控线粒体生物合成（SIRT1/PGC-1α/NRF1/TFAM通路）、动力学（融合/分裂蛋白平衡）及钙稳态，显著减轻H9c2细胞的缺血再灌注损伤（I/R），为心血管疾病治疗提供了新靶点。

　　

Highlight

Zn²⁺抑制I/R诱导的心肌细胞活力下降与毒性增加

既往研究表明，40分钟缺血联合30分钟再灌注可使心肌细胞活力降低约50%。为探究Zn²⁺最佳处理浓度，研究分别采用5 μmol·L^-1、10 μmol·L^-1和15 μmol·L^-1 Zn²⁺处理细胞，并通过MTT法评估心肌细胞活力。结果显示10 μmol·L^-1 Zn²⁺的保护效果最显著（图1A），故后续实验均采用该浓度。

讨论

心肌缺血再灌注损伤（MI/RI）对动脉粥样硬化疾病的治疗及预后具有重大影响。本研究通过大鼠H9c2细胞建立I/R模型，证明Zn²⁺作为一种新型线粒体保护通路可减轻细胞I/R损伤。模型结果显示I/R会降低细胞活力、增加毒性，引发内质网应激（ERS）和线粒体渗透性转换孔（mPTP）开放，从而加剧心肌细胞损伤。这一现象与线粒体功能紊乱密切相关。

结论

综上所述，我们的研究证明外源性Zn²⁺通过MCU调控线粒体生物合成与动力学，从而保护H9c2细胞免受I/R损伤，且MCU复合体的其他组分在此保护效应中亦发挥关键作用（图8）。然而，仍需进一步开展体内实验及临床试验以验证Zn²⁺的心脏保护作用。此外，需深入探索MCU复合体的分子组成、互作模式及动态调控机制。

Ethical approval details

不适用。

Funding Sources

本研究由国家自然科学基金（No.82270303）和河北省自然科学基金（No. H2024209078）资助。

CRediT authorship contribution statement

Jinkun Xi：撰写-审阅与编辑，概念化；Xiaoyi Li：形式分析，概念化；Xiyun Bian：形式分析，概念化；Bohan Xing：软件，资源，项目管理，方法论；Luyao Huang：数据整理，概念化；Bingyu Wang：撰写-初稿，形式分析，数据整理，概念化。

Declaration of Competing Interests

作者声明不存在任何可能影响本研究的已知竞争性财务利益或个人关系。

Acknowledgements

本研究由国家自然科学基金（No.82270303）和河北省自然科学基金（No. H2024209078）资助。

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。