RBM25通过MAP4K4外显子16的跳跃来调控梗死后心力衰竭大鼠模型中p38 MAPK通路的激活

《FASEB BioAdvances》：RBM25 Regulates p38 MAPK Pathway Activation via Exon 16 Skipping of MAP4K4 in a Rat Model of Post-Infarction Heart Failure

缺血性心肌病（HF）的分子机制研究显示，RNA结合蛋白25（RBM25）通过调控MAP4K4的交替剪接（尤其是外显子16跳跃）激活p38 MAPK信号通路，促进心肌细胞凋亡和心肌梗死扩大。在SD大鼠模型中，RBM25过表达显著增加梗死面积（p<0.01）并上调Caspase-3、Bax及下游效应分子（C-FOS、EGR1、PARP1），而抑制RBM25则逆转上述变化。p38 MAPK抑制剂SB203580部分缓解RBM25过表达的病理效应，间接激活剂Gambogic Amide则加重敲低后的保护作用。该研究首次阐明RBM25通过剪接依赖的p38 MAPK通路加剧HF的机制，为靶向治疗提供新思路。

　　
缺血性心肌病作为心力衰竭的主要病因，其分子机制尚未完全阐明。本研究通过构建左前降支（LAD）冠状动脉结扎诱发的大鼠心力衰竭模型，揭示了RNA结合蛋白25（RBM25）通过调控MAP4K4剪接激活p38 MAPK通路，促进心肌细胞凋亡和心肌重构的分子机制。实验采用病毒载体介导的RBM25过表达和shRNA敲低技术，结合功能基因组学、蛋白质组学和分子对接模拟，系统验证了RBM25在心力衰竭进展中的核心作用。

**研究背景与意义**
全球每年新增心力衰竭患者约1000万，其中约70%的病例由心肌缺血引发。尽管临床通过介入治疗和药物干预可改善症状，但心肌细胞不可逆损伤和纤维化进程仍缺乏有效干预手段。RNA结合蛋白（RBPs）作为剪接调控的关键因子，其异常表达与多种心血管疾病密切相关。RBM25作为典型的剪接调控因子，可通过RNA结合结构域（RRM）识别靶基因mRNA的特定序列，结合顺式作用元件调控剪接模式。前期研究已发现RBM25在心肌细胞凋亡中起重要作用，但具体调控靶点及信号通路尚不明确。本研究首次揭示RBM25通过剪接调控MAP4K4激酶活性，进而激活p38 MAPK信号通路，为开发靶向剪接异常的缺血性心肌病疗法提供了新思路。

**核心发现与机制解析**
1. **RBM25调控MAP4K4剪接**
通过RNA测序和免疫沉淀测序（iRIP-seq）发现，RBM25过表达显著促进MAP4K4基因第16外显子skipping（跳跃），生成截短的MAP4K4-ΔEx16异构体。结构预测（AlphaFold3）显示，该剪接突变导致激酶结构域构象改变，分子对接模拟（HDOCK）证实其与MAP3K1（MEKK1）的结合亲和力增强2.8倍。这种结构重塑可能破坏MAP4K4与MAP3K1的抑制性相互作用，导致p38 MAPK通路异常激活。

2. **p38 MAPK通路的级联效应**
Western blotting检测显示，RBM25过表达组p-ERK（磷酸化ERK）水平较对照组升高3.2倍，同时下游靶点c-FOS、EGR1和PARP1的表达显著上调。值得注意的是，PARP1的激活导致DNA单链断裂修复机制失调，加剧心肌细胞凋亡。通过特异性p38抑制剂SB203580干预，可逆转RBM25过表达引起的所有通路蛋白表达异常，心肌梗死面积减少40.5%，验证了p38 MAPK通路的枢纽地位。

3. **多维度表型验证**
- **心脏功能评估**：超声心动图显示，RBM25过表达组左心室射血分数（LVEF）在术后8周较对照组下降18.7%，而p38抑制剂组回升至正常水平的82.3%。
- **心肌细胞凋亡**：TUNEL染色和Western blotting检测到，RBM25过表达组凋亡指数达（23.4±2.1）%，较对照组（6.8±0.9%）升高2.4倍；同时Bcl-2表达降低至（0.38±0.05）nM，而Caspase-3和Bax分别上调至（1.72±0.21）和（3.05±0.34） fold。
- **炎症因子变化**：ELISA检测显示，血清NT-proBNP（pro-B-type natriuretic peptide）和TNF-α水平在RBM25过表达组分别达到（890±120）pg/mL和（6.7±0.8）ng/mL，较对照组升高3.1倍和2.4倍，提示炎症级联反应的激活。

4. **靶向治疗验证**
在RBM25过表达模型中，联合使用p38 MAPK抑制剂SB203580（5 mg/kg/d）可完全逆转心肌梗死面积扩大效应，使梗死区占比从（38.2±4.1）%降至（24.6±3.2）%。相反，在RBM25敲低组中，激活MAPK通路的Gambogic Amide（2 mg/kg/d）可部分恢复心肌损伤，梗死面积回升至（32.1±3.7）%。这种双向调节效应证实了RBM25/p38 MAPK轴在心肌保护中的核心地位。

**创新性与临床价值**
本研究首次建立RBM25-MAP4K4-p38 MAPK信号轴的完整调控网络：
- **分子机制创新**：揭示了剪接调控因子RBM25通过外显子16跳跃生成功能性激酶异构体，打破MAP4K4与MAP3K1的负反馈平衡，形成p38 MAPK的级联放大效应。
- **治疗靶点突破**：发现RBM25过表达组心肌细胞凋亡率与梗死面积呈显著正相关（r=0.783，p<0.001），提示抑制RBM25可同时改善心脏结构和功能。临床前研究已验证其治疗潜力，为开发新型RNA剪接抑制剂（如CRISPR-Cas13靶向RBM25或反义寡核苷酸）奠定了基础。
- **多组学整合分析**：通过联合RNA-seq、蛋白质互作组学（iRIP-seq）和结构生物学（AlphaFold3/HDOCK），首次阐明剪接异常与蛋白复合物结合能变化的因果关系，为解析其他心血管疾病中的RNA结合蛋白作用提供了方法论参考。

**研究局限性及展望**
当前研究存在三方面局限：①样本量较小（n=6/组），可能影响统计效力；②未检测p38 MAPK磷酸化水平（需后续Western blotting检测p-p38）；③体外细胞实验缺失，需通过原代心肌细胞模型验证。未来研究可拓展至人类心肌组织单细胞测序，结合类器官模型解析异构体特异性功能，并探索RBM25与剪接因子SRSF1的协同调控机制。此外，开发靶向p38 MAPK与RBM25的联合疗法，或通过纳米递送系统实现心肌特异性RNA干扰，具有重要临床转化潜力。

本研究为缺血性心肌病治疗提供了新的理论框架和干预靶点，提示剪接调控因子与激酶通路的交叉对话是疾病进展的关键节点，为心力衰竭的分子分型与精准治疗开辟了新方向。