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血管衰老与心肌纤维化之谜获揭示

本报讯(特约记者 衣晓峰)随着年龄增长,动脉硬化、心肌纤维化、心力衰竭等相关疾病往往“组团来袭”,严重动摇心血管健康基石。今年6月至8月,中国工程院院士、哈尔滨医科大学药理学教授杨宝峰及其团队在国际期刊《欧洲心脏杂志》上连续刊发两篇学术文章,从RNA(核糖核酸)表观遗传调控和RNA剪接两大前沿微观领域入手,深刻揭示血管衰老与心脏纤维化的复杂机制,为今后疑难心血管病的治疗奠定理论基础。

在上述科研工作中,杨宝峰与张勇教授、梁海海教授等团队成员将目标锁定在关键RNA调控分子甲基转移酶样蛋白14(METTL14)上。这一分子是执行RNA-m6A甲基化修饰的核心“写入器”,能在RNA分子上添加特定化学标记,调控其稳定性、翻译效率和降解命运,进而精细指挥众多基因的表达活动。

研究团队借助腺相关病毒载体技术及最新基因敲除技术,特异性降低老年小鼠血管内皮细胞METTL14的表达后,观察到小鼠血管功能显著改善,血管弹性得以恢复,显现出明确的抗衰老效应。进一步研究发现,在血管衰老过程中,内皮细胞中METTL14的表达升高会使免疫识别受体TLR4 mRNA上的m6A甲基化修饰水平显著提高。这一修饰上调了Toll样受体4(TLR4)含量,引发持续的慢性低度炎症反应。这种炎症环境最终加快血管内皮细胞衰老进程,造成血管硬化和舒张功能异常。

与此同时,研究团队还首次明确了驱动血管内皮细胞衰老的核心信号通路:METTL14增加TLR4含量,进而诱发炎症反应。这一发现不仅揭示了RNA表观调控在血管衰老中的关键机制,更为未来开发精准靶向该通路、对抗血管衰老的新策略提供强有力的科学支撑。

心肌纤维化是多种心脏疾病趋向恶化的共同病理结局,其本质是心脏中富有弹性的心肌细胞逐渐被大量僵硬的纤维组织替代,致使心脏变硬,泵血能力下降,最终可能诱发心力衰竭。在杨宝峰指导下,梁海海带领团队锁定了名为RBMS1的RNA结合蛋白。这类蛋白常被视为“分子剪刀”,掌控基因的“可变剪接”,通过不同方式“裁剪”基因的RNA产物,生成功能各异的蛋白质变体,精细调控细胞活动。

研究发现,在心力衰竭患者和小鼠的心脏中,RBMS1的蛋白质含量明显增多。通过药物抑制或基因敲除降低RBMS1水平,可有效减缓心力衰竭的恶化。RBMS1会干扰LMO7基因的正常工作,引起心脏中的LMO7基因发生突变。这种突变会过度激活一种促纤维化核心因子TGFβ1的表达,而过量的TGFβ1正是促使心脏组织变硬并最终导致心力衰竭的关键推手。这项研究结果找到了阻止心脏硬化、防治心力衰竭的一个重要突破口。

这条新发现的信号通路在扩张型心肌病患者的心脏组织中同样活跃。靶向抑制RBMS1的活性,或精准阻断LMO7的异常剪接过程,有望成为阻断心肌纤维化进程的全新突破口。这一发现不仅为深入理解心脏纤维化的核心机制拓展了新视角,更为心力衰竭患者对抗纤维化、改善心脏功能带来了新希望。