《Signal Transduction and Targeted Therapy》：Histaminylation alters collagen matrix mechanics and attenuates cardiac fibrosis post-myocardial infarction via mechanotransduction signaling axis
组胺酰化是一种新发现的单胺酰化修饰，由转谷氨酰胺酶2（TGM2）催化，其在心肌纤维化中的作用尚未阐明。本研究中，研究人员通过质谱技术鉴定了急性心肌梗死（AMI）后7天小鼠心脏I型胶原中的组胺酰化。利用组胺缺陷型Hdc?/?小鼠，研究人员发现Hdc?/?小鼠瘢痕区TGM2介导的γ-谷氨酰-ε-赖氨酸交联增加，且心肌杨氏模量高于野生型对照，表明组胺酰化可能抑制TGM2在AMI后心脏纤维化发生中的作用。此外，研究人员构建了体外交联系统，获得未修饰胶原和组胺酰化胶原。机械压痕和电子显微镜结果表明，组胺酰化可减少交联形成、降低基质刚度并改变粘弹性。随后，原代小鼠心脏成纤维细胞在不同基质上以TGF-β和循环牵张条件培养，结果显示组胺酰化胶原显著减弱TGF-β诱导的成纤维细胞-肌成纤维细胞转化（FMT），并减少黏着斑组装。机制上，整合单细胞和批量RNA测序分析表明，PIEZO1/ITGB1机械转导轴在Hdc?/?小鼠梗死心脏中上调并介导下游信号转导。最后，AMI后向Hdc?/?小鼠局部递送组胺释放水凝胶可显著恢复胶原组胺酰化，减少交联丰度和心功能障碍。综上所述，这些数据揭示胶原组胺酰化限制TGM2依赖性交联、软化细胞外基质并抑制PIEZO1/ITGB1轴，从而减轻AMI后心肌纤维化。该研究还强调了组胺在维持应激环境机械稳定性方面的新作用。
**研究背景与问题**
纤维化是包括遗传性心肌病和缺血性心脏病在内的多种心脏疾病的关键病理特征。大多数纤维化心脏的共同特征是细胞外基质（ECM)过度沉积导致的机械硬化。这种硬度增加虽直接源于纤维化改变，但也作为强烈的激活信号诱导心脏成纤维细胞(CFs)向肌成纤维细胞转化，成为纤维化重塑的重要效应细胞。I型胶原作为心脏ECM的主要成分，通过交联对ECM刚度及其他机械特性如粘弹性产生关键影响。目前已明确三种介导胶原交联的因素：赖氨酰氧化酶(LOX)、转谷氨酰胺酶2(TGM2)和晚期糖基化终末产物(AGEs)。其中TGM2酶促催化谷氨酰胺(Gln)残基与赖氨酸(Lys)残基之间形成γ-谷氨酰-ε-赖氨酸异肽交联，从而增强胶原瘢痕的稳定性、不可逆性和抗重塑能力。然而，TGM2在AMI后的研究有限且认识不足。
除经典的胶原交联功能外，TGM2还介导一种新型翻译后修饰——单胺酰化。该修饰通过转酰胺反应将单胺化合物共价连接到蛋白质底物的Gln残基上。组胺酰化作为单胺酰化的特定形式，指组胺与靶蛋白Gln残基的共价结合。组胺由组氨酸脱羧酶(HDC)催化L-组氨酸脱羧产生，在多种病理生理过程中发挥作用。研究发现Hdc高度表达于骨髓和脾脏中的Cd11b
+髓系细胞，而非心肌细胞、内皮细胞和CFs。近期报道表明组胺缺乏或组胺受体1(HR1)拮抗剂可显著加重AMI后心肌细胞凋亡和心脏纤维化。然而，组胺酰化在AMI后心脏纤维化中的作用及机制 largely unexplored。
大量Hdc表达的Cd11b
+Ly6g
+中性粒细胞和Cd11b
+Ly6c
+单核/巨噬细胞被募集至损伤心脏并局部合成释放组胺。这促使研究人员推测组胺除结合细胞膜HR外，是否还在细胞外微环境中发挥其他重要作用。值得注意的是，胶原交联和组胺酰化均发生于胶原纤维的同一部位——Gln残基，提示组胺酰化可能干扰或调节胶原交联。这种调控效应可能通过改变ECM的刚度和粘弹性进一步影响细胞行为，从而影响纤维化过程。
**研究方法与主要技术**
该研究综合运用了多种关键技术方法：通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)鉴定心脏I型胶原的组胺酰化修饰；利用组胺缺陷型Hdc基因敲除(Hdc
?/?)小鼠建立疾病模型；采用绝对定量基质特异性交联(AQMC)方法定量分析TGM2介导的胶原交联程度；运用纳米压痕技术测量心脏组织和胶原基质的杨氏模量；通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察胶原纤维超微结构；建立体外TGM2交联胶原基质修饰体系（未修饰胶原UC和组胺酰化胶原HC）；利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)和批量RNA测序(bulk RNA-seq)进行整合生物信息学分析；采用循环牵张系统模拟心脏机械环境培养原代新生小鼠心脏成纤维细胞(NMCFs)；借助荧光显微镜联合单轴牵张装置进行Fluo-4AM钙离子成像检测PIEZO1通道功能；运用短发夹RNA(shRNA)进行基因沉默实验；以及构建透明质酸-多巴胺@组胺(HA-DA@Histamine)水凝胶实现组胺局部递送。
样本队列来源包括：BALB/c遗传背景的Hdc-GFP和Hdc
?/?小鼠（由哥伦比亚大学Timothy C. Wang教授惠赠），以及野生型BALB/c对照小鼠（复旦大学实验动物科学部）；此外还利用了已发表的人类AMI scRNA-seq数据集(GSE183852)进行分析。
**研究结果与分析**
**组胺酰化在AMI后小鼠心脏I型胶原中的鉴定**
该研究首次在AMI后心脏组织中鉴定胶原组胺酰化。通过胃蛋白酶消化法提取AMI后7天WT和Hdc
?/?小鼠心脏胶原，经SDS-PAGE纯化后进行LC-MS/MS分析，结果显示WT小鼠心脏I型胶原Gln残基存在多处组胺酰化修饰。为验证组胺酰化是否通过占据特定Gln残基阻止胶原交联，TEM观察发现Hdc
?/?小鼠胶原纤维比WT小鼠更为致密有序排列，但单个胶原纤维直径无显著差异。进一步分析胶原特异性D周期结构，Hdc
?/?小鼠D周期间隙区平均长度显著缩短，而重叠区长度不变。心脏组织机械特性分析显示，Hdc
?/?小鼠梗死区远端的杨氏模量显著高于WT小鼠，提示组织刚度增加可能源于过度胶原交联。AQMC方法定量分析证实，Hdc
?/?小鼠梗死心脏组织中TGM2催化交联产物γ-Glu-ε-Lys显著增加。超声心动图评估及Masson三色染色证实，Hdc
?/?小鼠在AMI后21天表现出显著加重的心脏纤维化和心功能损害。
为确定AMI后组胺的细胞来源，研究人员分析Cd45
+细胞富集的scRNA-seq数据集。Hdc表达主要检测于中性粒细胞和一部分巨噬细胞，在AMI后第1天达峰，第3天下降，对照组中缺失。中性粒细胞早期占主导，巨噬细胞从第3-7天占主导。重新聚类分析揭示一个罕见的MI特异性Hdc
+Cxcr2
+巨噬细胞亚群，提示组胺产生表型。免疫荧光和流式细胞术结果证实，Hdc-GFP小鼠骨髓、血液和梗死心脏中Hdc
+细胞在第1天显著增加。
AMI后第3天血清和心肌中组胺、多巴胺和5-羟色胺测量显示，WT小鼠血清和心肌中组胺选择性增加，Hdc
?/?小鼠中缺失，而多巴胺和5-羟色胺无变化。批量RNA测序显示Tgm2或Lox表达无基因型相关差异，代谢组学显示葡萄糖水平相当，排除AGE介导交联过多的可能。
**体外构建胶原基质中组胺酰化的存在及其对机械特性的损害**
为评估组胺酰化对胶原交联特性的影响，体外以大鼠尾I型胶原、重组TGM2和初始浓度为20 μg/mL的组胺制备胶原基质。SEM数据显示组胺酰化胶原(HC)较未修饰胶原(UC)显示出明显更少的细微交联和显著降低的排列维度。胶原酶I降解实验显示UC降解最慢，HC加速降解，但仍慢于天然自组装胶原基质(NC)。LC-MS/MS分析显示胶原基质α1链上存在大量修饰位点，α2链相对较少。AQMC结果证实γ-Glu-ε-Lys显著减少，表明HC中TGM2诱导交联受到抑制。
BLASTP比对显示大鼠与小鼠I型胶原高度保守，可将体外鉴定的大鼠组胺酰化位点映射至小鼠序列。α1链31个Gln残基中有10个发生组胺酰化，α2链有1个修饰Gln。MEME套件基序分析表明大多数修饰残基占据Gly-X-Y胶原基序的Y位置，无明确的X位置偏好。所有检测到的修饰位点在人I型胶原中高度保守。
基于建立的胶原组胺酰化模型，评估NC、UC和HC的机械特性。NC表现出最低的杨氏模量，应力松弛曲线显示无显著粘弹性行为。UC较HC显示出显著更高的杨氏模量，两种交联基质均表现出明显的粘弹性特征。UC的杨氏模量约80 Pa，组胺酰化后降至平均约50 Pa。归一化应力松弛曲线分析显示组胺酰化胶原基质的粘弹性发生显著改变。组胺浓度梯度（0、5、10、40、80 μg/mL）实验显示约20 μg/mL时基质刚度达最小值，更高组胺浓度未进一步降低杨氏模量，提示胶原上组胺酰化位点数量存在上限。
**组胺酰化胶原基质显著抑制机械牵张下的FMT**
为研究组胺酰化胶原基质对心脏组织细胞的影响，实验使用新生小鼠心肌细胞(NMCMs)和成纤维细胞(NMCFs)。HC与UC相比对缺氧诱导的NMCM凋亡无显著影响。虽然既往研究表明机械牵张可诱导心肌细胞肥大，但细胞面积分析显示HC上牵张培养的NMCMs仅较UC有边缘性铺展面积减少。鉴于对NMCMs的有限影响，研究人员进一步确定胶原基质的机械特性是否主要影响NMCFs。
首先采用经验证的成纤维细胞-肌成纤维细胞-胶原数学模型(FMPCL)预测胶原机械特性是否在静态条件下影响FMT。数学建模和蛋白质印迹结果表明静态条件下24小时模拟后活化肌成纤维细胞数量无显著减少。然而，心脏组织细胞最典型的机械微环境并非静态，而是特征性的循环牵张。因此，研究人员使用细胞牵张仪和软底培养板测试UC或HC上原代NMCFs的生长。首先观察到软基质上的NMCFs无论培养于UC还是HC，在牵张下均快速增殖。24小时循环牵张后，β-肌动蛋白较非牵张细胞表现出明显极化，这与以往研究一致，表明即使软基质上机械牵张也促进NMCF极化和增殖。但牵张后UC和HC基质之间细胞面积无显著差异，提示胶原组胺酰化不影响β-肌动蛋白极化。
随后评估24小时循环牵张后HC与UC对FMT的影响。免疫荧光和蛋白质印迹结果表明，HC上NMCFs较未包被软底(Ctrl, 杨氏模量=1 kPa)或UC表现出显著降低的FMT。α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达和TGF-β通路激活（以磷酸化SMAD2水平衡量）均被显著下调。qRT-PCR数据进一步证实，HC上NMCFs较UC表现出多种肌成纤维细胞标志物显著降低表达，包括骨膜蛋白(Postn)、纤连蛋白1(Fn1)、I型胶原α1链(Col1a1)和α-SMA编码基因(Acta2)。
既往研究表明TGM2介导的胶原交联程度显著影响黏着斑(FAs)形成。免疫荧光分析显示，HC较UC诱导的肌成纤维细胞表现出显著更短的FA和明显降低的荧光强度。SEM图像显示HC束宽度减少，HC基质上的肌成纤维细胞在细胞膜与胶原基质之间显示出更大间隙，以及细胞-基质接触区较光滑的界面。这些结果提示组胺可产生类似TGM抑制剂的作用，通过阻止胶原交联减少FA形成。人CF细胞系表现出相同趋势，HC处理显著减弱FMT和FA形成。
**基质机械特性和胶原相关整合素β1通过激活PIEZO1信号调节AMI后FMT**
机械信号和整合素是细胞-基质通讯的基本组成部分。ITGB1作为胶原结合整合素，与机械感受器PIEZO1协同调节细胞功能。既往研究调查了PIEZO1和ITGB1之间促进机械转导的正反馈回路。为探索其在AMI后FMT中的作用，研究人员分析人类AMI scRNA-seq数据集。聚类和细胞类型注释与既往报告一致。结果显示TGM2在多种细胞类型中广泛表达。应用Gene Ontology Biological Process(GOBP)基因集"CELL_ADHESION_MEDIATED_BY_INTEGRIN"对所有细胞群体评分，分析揭示该途径在大多数细胞类型中广泛活跃（心肌细胞中稍弱），并在AMI后CFs、平滑肌细胞、髓系细胞和脂肪细胞中显著上调。这些结果描绘了MI后ECM中TGM2的广泛细胞来源，并突出多个细胞群体与机械敏感PIEZO1/ITGB1轴的关联。
随后分离CFs进行重新聚类分析。健康供体CFs主要定位于Cluster 0，被指定为静止CFs和伪时间轨迹起点。Cluster 1以ACTA2、POSTN、FN1和COL1A1升高为特征，代表肌成纤维细胞状态并被用作终点。沿此轨迹，肌成纤维细胞标志物表达大幅增加，伴随ADAMTS2和黏着斑组分(VCL、PXN、ITGB1)上调，尽管PIEZO1本身表达沿轨迹变化甚微。蛋白质共表达分析鉴定Module 3在肌成纤维细胞亚群中高表达，包含PIEZO1、COL1A1、COL1A2、POSTN和FN1。这些生物信息学分析表明PIEZO1可能在AMI后FMT中发挥重要作用。
研究人员进一步检测Hdc
?/?与WT小鼠AMI后第7天心脏组织批量RNA测序的差异表达基因。KEGG通路富集分析显示这些差异表达基因主要富集于"Focal Adhesion"和"ECM-Receptor Interaction"通路。GO富集分析进一步显示多个ECM相关术语显著富集，包括"collagen-containing extracellular matrix"和"integrin binding"。Hdc
?/?小鼠AMI后第7天心脏组织中几种整合素上调，即胶原结合整合素Itgb1，以及免疫细胞粘附相关Itgb5、Itgb7和Itga11。Piezo1本身表达呈非常轻微的增加，其下游效应因子Yap1和Rhoa呈上升趋势，但增加无统计学意义。GeneMANIA基于蛋白质相互作用网络分析表明PIEZO1与多种整合素功能相关联。
为验证UC和HC条件下这些变化的存在，进行qRT-PCR和蛋白质印迹实验。结果证实HC上培养细胞中Piezo1和Itgb1 mRNA表达水平显著低于UC。蛋白质印迹分析证实在HC上机械牵张的CFs中ITGB1蛋白显著减少，但PIEZO1蛋白无显著变化。这些结果共同表明PIEZO1蛋白表达相对稳定。然而，作为机械敏感钙通道，其转录水平或蛋白丰度均不能可靠代表其功能状态。为评估PIEZO1介导的胞内钙内流，研究人员构建了整合荧光显微镜与单轴细胞牵张仪的系统，采用Fluo-4AM作为钙指示剂。荧光成像显示，未包被软基质(杨氏模量=1 kPa)、UC和HC上培养的NMCFs在30分钟单轴牵张后均较未牵张条件表现出增加的胞内钙荧光强度，但三种基质间该增加幅度依次递减。这些发现证明HC抑制牵张NMCFs中Piezo1和Itgb1表达，并抑制PIEZO1通道介导的钙内流。
**HC通过下调机械敏感PIEZO1/ITGB1信号轴抑制FMT**
研究人员接下来对HC培养的牵张NMCFs使用PIEZO1激动剂Yoda1处理。免疫荧光数据显示Yoda1显著增加FA形成，蛋白质印迹数据显示ITGB1蛋白平行上升，FMT增强，表现为α-SMA和磷酸化SMAD2上调。此外，研究人员用siRNA沉默原代NMCFs中的Piezo1，将si-NC和si-Piezo1细胞置于UC和HC基质上机械牵张。两种基质上si-Piezo1 NMCFs的FA形成均被显著抑制，消除了HC中此前观察到的差异。蛋白质印迹数据进一步显示si-Piezo1细胞在UC和HC上ITGB1和α-SMA水平均显著降低，两种基质之间无显著差异。
随后进行Itgb1敲低实验。Itgb1敲低进一步减弱PIEZO1介导的牵张诱发Ca
2+内流，并消除UC和HC条件间观察到的差异。与Piezo1敲低表型一致，Itgb1敲低显著减弱FMT和FA形成，UC-HC差异不再显著。类似地，Itga2（与Itgb1异二聚化形成胶原结合整合素受体的α亚基）敲低产生相似表型。这些数据共同证明HC抑制PIEZO1依赖性Ca
2+内流和ITGB1表达，导致FMT减少。PIEZO1和ITGB1可能参与相互强化的正反馈回路。
**组胺递送水凝胶显著减轻Hdc
?/?小鼠AMI后心肌纤维化**
研究人员既往工程化了多巴胺交联透明质酸水凝胶(HA-DA@Histamine)，能够实现组胺的持续释放。为研究补充外源性组胺是否影响Hdc
?/?小鼠AMI后胶原组胺酰化和心脏纤维化，在梗死诱导时通过注射给予HA-DA@Histamine。PIEZO1抑制剂GsMTx4已被证明在WT小鼠AMI后发挥心脏保护作用，研究人员同样通过阻断PIEZO1通道对Hdc
?/?小鼠AMI进行挽救。
结果表明，HA-DA@Histamine较Hdc
?/?对照组显著降低心脏γ-Glu-ε-Lys水平，而GsMTx4处理组未观察到此显著趋势。梗死区杨氏模量测量显示，HA-DA@Histamine组较Hdc
?/?对照组刚度显著降低，而GsMTx4处理组与Hdc
?/?对照组无显著差异。超声心动图分析结果显示，HA-DA@Histamine组和GsMTx4组较对照组LVEF和FS显著增加，LVIDd显著降低。值得注意的是，局部水凝胶应用显著减轻组胺缺乏诱导的全身和局部炎症及伴随的免疫细胞浸润。Masson染色证实HA-DA@Histamine和GsMTx4组纤维化面积均较对照组显著减少。
上述结果表明，通过HA-DA@Histamine补充组胺显著减弱Hdc
?/?小鼠过度胶原交联，从而恢复心功能并减少AMI后心肌纤维化。同时，尽管Piezo1阻断不能阻止组胺缺乏导致的过度胶原交联，但能缓解Hdc
?/?小鼠AMI后心功能障碍和心肌纤维化。
**讨论与结论总结**
该研究讨论部分深入分析了组胺酰化在心脏纤维化中的调控机制。纤维化是AMI后心脏重塑的主要病理特征，但其机制仍是研究挑战。ECM是心脏微环境的重要组成部分，其理化性质变化可通过机械信号转导调节细胞功能。心肌缺血损伤后心脏细胞-基质相互作用和黏着斑介导的机械转导可调节FMT，但其机制亟待阐明。
该研究首次鉴定了AMI后心脏I型胶原纤维中此前未认识的翻译后修饰——组胺酰化。利用组胺缺陷型Hdc
?/?小鼠和体外胶原组胺酰化模型，研究人员证明组胺酰化可能通过竞争Gln残基改变基质机械特性、减弱TGM2介导的交联，并抑制FMT，同时下调机械敏感PIEZO1/ITGB1信号通路。此外，该研究揭示了Hdc表达髓系细胞、CFs和ECM之间新的相互作用，提出了通过组胺酰化抑制心肌纤维化和保护缺血损伤后心肌细胞的新策略。
与心肌类似，其他组织和器官的结缔组织主要由纤维胶原和相关蛋白聚糖组成。胶原I型和III型是主要组分，V型胶原含量较少。心脏组织中胶原交联主要分为三种类型，但TGM2介导的胶原交联在心脏纤维化中的研究有限。该研究发现AMI后早期TGM2表达显著上调，AQMC检测显示AMI后第7天γ-Glu-ε-Lys显著增加，支持TGM2介导的胶原交联在AMI后瘢痕形成和心肌纤维化中的关键作用。
虽然少数研究报道了单胺修饰抑制蛋白质交联，如纤维蛋白原的组胺酰化和tau蛋白的多巴胺酰化，但其在胶原（ECM主要组分）交联中的作用 largely unexplored。该研究假设胶原组胺酰化无论发生于细胞内还是细胞外，主要影响TGM2介导的最终交联步骤。Hdc
?/?小鼠中异常缩短的D周期间距以及体外HC增加的粘弹性支持这一观点。过度胶原交联导致I型胶原杨氏模量升高，降低所谓拉伸加载"跟部阶段"D周期的可延展性。
除结构改变影响胶原机械特性外，胶原分子内特定结构域也可能受组胺酰化影响。前胶原N端切割主要由ADAMTS家族成员（特别是ADAMTS2、3和14）介导，对适当胶原交联至关重要。切割受损可破坏正常交联形成，导致胶原结构紊乱。前胶原ADAMTS酶切依赖特定N端序列的识别，如I型胶原α1链158-165区域的丝氨酸和谷氨酰胺残基(NFASQMSY)。该研究鉴定了I型胶原α1和α2链ADAMTS识别基序上的组胺酰化，但组胺酰化是否影响前胶原N端处理有待进一步研究。
与既往研究一致，该研究发现交联胶原表现出明显的粘弹性和应力松弛特性，交联程度显著影响胶原基质的机械特性，包括刚度和粘弹性。成纤维细胞具有机械敏感性，表现出"durotaxis"——向较硬基质迁移的倾向。基质刚度在调节成纤维细胞增殖和分化中起关键作用。作为细胞-基质相互作用的主要位点，黏着斑也是响应ECM机械环境变化的关键机械感受器，其形成和成熟受机械信号调控。既往研究表明TGM2敲低抑制黏着斑激酶(FAK)激活，从而减少FA形成。另一项研究报道TGM2交联胶原基质较非交联基质显著促进FA形成。然而，既往研究仅关注TGM2在胶原交联中的功能，而忽视其在单胺酰化中的作用。该研究中，组胺发挥类似TGM2抑制剂的作用，组胺酰化通过占据Gln残基阻断胶原交联，从而抑制FA形成。
PIEZO1最初被发现为与整合素相互作用并促进细胞粘附形成的蛋白。Piezo1敲低被报道可降低多种细胞类型中整合素（包括Itgb1）的表达。PIEZO1是部分定位于成熟FA的机械敏感钙通道。Piezo1敲低导致FA形成减少，FA附近PIEZO1可诱导其激活并触发钙内流，提示PIEZO1与整合素之间的双向关系。该研究首先在Hdc
?/?小鼠心脏中观察到Itgb1和Piezo1在mRNA水平均上调，表明组胺缺乏可能导致PIEZO1/ITGB1轴的激活。PIEZO1可能感知基质刚度和粘弹性的变化，而ITGB1可能不仅受机械信号影响，还受前述胶原交联和结构改变的影响。因此，研究人员提出PIEZO1和ITGB1并非顺序调控，而是在组胺缺乏胶原基质中共激活、协同介导细胞反应。
与其他器官不同，心脏从形态发生最早阶段起就承受持续机械应变。循环牵张作为心脏的关键机械特征之一，已被证明可激活CFs。另一项研究表明循环牵张可激活PIEZO1，从而促进成纤维细胞激活。然而，ECM如何在心脏复杂机械环境中调节CF增殖 largely unclear。该研究使用循环牵张软基质模拟心脏机械条件，发现与以往报告一致，细胞在软基质上表现出显著的应力纤维形成和延伸。值得注意的是，组胺酰化的效应仅在动态牵张条件下显著。有趣的是，与心脏等器官动态特性一致，研究人员此前工作也显示组胺缺乏的Hdc
?/?小鼠在后肢缺血模型中表现出更严重的组织损伤。这些发现提示组胺酰化可能在心肌、骨骼肌、皮肤或软骨等动态、机械活跃组织中发挥独特作用。
针对TGM2抑制的多项研究已探索干预多种疾病的潜在策略。一些研究聚焦于抑制TGM2调控的胞内信号通路，如使用GK921抑制TGM2活性，通过调节C/EBPβ信号通路抑制胶质瘤干细胞的间充质转化。其他研究关注TGM2在胶原交联中的作用，值得注意的是，半胱胺抑制TGM2可通过阻断ECM交联减少慢性肾病主动脉环钙化。该研究表明组胺酰化并不完全阻断胶原交联，这提示与完全抑制TGM2活性相比，组胺酰化可能作为一种更"温和"的调控机制，通过占据Gln残基部分抑制TGM2功能。这样，它允许组织修复所需的必要胶原交联，同时微调ECM的机械特性。该研究特别关注胶原，但TGM2还已知催化多种其他ECM蛋白（如纤连蛋白和糖蛋白）的交联。虽然研究人员成功构建了体外组胺酰化胶原基质，但它们未能完全复制天然心脏ECM的机械刚度。研究结果指出UC（约80 Pa）和HC（约50 Pa）仍代表相对非常软的基质，与正常心脏组织（约10 kPa）相比。这也部分解释了为何未能观察到UC和HC组之间心肌细胞凋亡或肥大的显著差异，因为体外胶原基质的机械改变可能未达到影响心肌细胞凋亡的阈值。然而，在心脏组织层面，该研究揭示组胺缺乏也导致杨氏模量的显著变化，提示组胺酰化改变在调节心脏ECM整体机械特性中起关键作用。理论上，组胺酰化可能通过占据Gln残基调节其他ECM蛋白的交联，但尚需进一步研究证实这一可能性并阐明其生理相关性。
组胺是多功能的单胺物质，在心肌梗死后发挥多种受体介导效应，包括调节心肌细胞凋亡、成纤维细胞增殖和巨噬细胞-肌成纤维细胞转化。它还在免疫细胞中发挥重要调控作用，包括调节巨噬细胞重编程和中性粒细胞NETosis。相比之下，组胺酰化代表一种新兴的翻译后修饰，其在体功能 poorly understood，尤其在ECM中。剖析组胺酰化的受体非依赖性作用在技术层面具有挑战性。对于细胞内靶点，细胞类型特异性TGM2缺失可消除单胺酰化；然而，ECM驻留TGM2来源于多种细胞来源，这种多功能酶的全局性缺失破坏众多生理通路，引入大量混杂效应。同样，胶原位点定向诱变不可行，因为鉴定了多个组胺酰化谷氨酰胺残基，且这些残基也是生理性交联形成所必需的。鉴于这些限制，组胺缺陷Hdc
?/?小鼠目前仍是研究体内胶原组胺酰化的最可行模型，尽管受体依赖性效应无法完全排除。尽管如此，AQMC分析清楚证明Hdc
?/?小鼠中异常过度的胶原交联，支持组胺酰化对AMI后ECM重塑的受体非依赖性贡献。直接给予组胺可能导致局部或全身组胺水平的显著波动，以及快速代谢降解。组胺释放水凝胶制剂可能一定程度上缓解这些问题。然而，选择性调节单胺酰化可能需要替代分子策略。一种潜在方法是使用1-甲基组胺，即组胺经HNMT灭活的主要产物。虽然1-甲基组胺缺乏激活经典组胺受体的能力，但它保留单胺酰化化学所需的一级胺，因此可能保留修饰活性而不诱导受体信号。这类类似物是否能选择性影响体内ECM组胺酰化值得进一步研究。通过单胺氧化酶B抑制剂（如靛红）减少1-甲基组胺降解也可能是潜在策略，该方法在最近研究中已显示对梗死小鼠心脏具有保护作用。
该研究提出若干未来研究方向：首先，无法定量评估组胺酰化程度，主要由于缺乏特异性检测探针；其次，I型胶原含多个易受组胺酰化的Gln残基，产生的肽段异质性高，为特异性抗体开发带来重大挑战；第二，该研究仅关注组胺酰化对ECM的影响，未涉及其在细胞内或其他细胞外蛋白中的潜在作用，尽管TGM2是广泛活跃的酶；最后，虽然生物信息学分析鉴定PIEZO1/ITGB1轴为受组胺酰化胶原影响的下游通路，但该研究未探索其他机械感受器和信号通路。
**研究结论**
该研究将组胺酰化鉴定为AMI后心脏I型胶原的一种此前未认识的翻译后修饰。研究人员证明组胺酰化调节基质力学，与TGM2竞争Gln残基以减弱交联，并通过PIEZO1/ITGB1信号促进FMT。此外，该研究发现Hdc表达髓系细胞、CFs和ECM之间的新型相互作用，提示组胺酰化作为心肌纤维化和缺血损伤后心肌细胞保护潜在治疗策略的前景。
