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为探究 Magea13 在急性心肌梗死(AMI)中的作用,研究人员经体内外实验发现其可减轻心肌损伤,或成治疗靶点。
急性心肌梗死(AMI),这一严重的心血管疾病,如同隐藏在人体中的 “定时炸弹”,时刻威胁着人们的健康。它主要由冠状动脉疾病相关的不稳定斑块破裂和侵蚀引发,会导致冠状动脉血栓形成,使心肌长时间缺血,最终引发心肌细胞坏死。据美国心脏协会数据,AMI 的总体患病率约为 3%。尽管目前在 AMI 治疗方面取得了一定进展,但在逆转心肌损伤、抑制损伤后心肌重塑以及降低术后不良心血管事件发生率等方面,仍面临着巨大挑战。因此,探寻新的生物标志物来提升 AMI 的诊断和治疗水平,成为了医学领域亟待解决的重要问题。
在此背景下,中国医学科学院阜外云南医院、昆明医科大学附属心血管病医院以及云南省第二人民医院、云南大学附属医院的研究人员 Jialin Zheng、Xiaoyu Xu、Ziwei Zhang 等开展了相关研究,研究成果发表在《Apoptosis》杂志上。该研究聚焦于黑色素瘤相关抗原 - A13(Magea13)在 AMI 中的潜在作用和分子机制,为 AMI 的治疗带来了新的希望。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先是 RNA 测序技术,通过对心肌样本进行转录组分析,筛选出差异表达基因(DEGs)和信号通路。其次是构建动物模型和细胞模型,利用腺相关病毒 9 型血清型系统实现心脏特异性 Magea13 过表达,建立急性心肌梗死大鼠模型和缺氧 - 葡萄糖缺乏 / 再灌注(OGD/R)诱导的 H9c2 细胞损伤模型。另外,还采用了组织染色技术,如 TTC 染色观察心肌梗死面积、HE 染色和 Masson 染色分析心肌组织病理改变和纤维化程度,以及免疫组化检测蛋白表达等。
下面来看看具体的研究结果:
- 大鼠急性心肌梗死模型的构建:通过结扎冠状动脉前降支建立大鼠心肌梗死模型,术后一周进行评估。TTC 染色显示,AMI 组梗死面积显著大于假手术组;HE 染色表明,假手术组心肌组织结构完整,AMI 组心肌纤维紊乱、断裂,伴有细胞肥大、炎症细胞浸润和坏死;Masson 染色发现,假手术组胶原沉积少,AMI 组大量胶原纤维沉积;ELISA 检测结果显示,AMI 组心肌组织中肌酸激酶同工酶 MB(CK - MB)和心肌肌钙蛋白 I(cTn I)水平显著高于假手术组,这表明成功构建了大鼠急性心肌梗死模型12。
- Magea13 在急性心肌梗死大鼠心肌组织中低表达:对假手术组和 AMI 组大鼠心肌组织进行高通量 mRNA 测序,发现与假手术组相比,AMI 组共有 2985 个差异表达基因,其中 Magea13 表达下调。qPCR 和免疫组化进一步验证了这一结果,且 Magea13 mRNA 水平与心肌损伤标志物 CK - MB 和 cTn I 水平呈负相关,提示 Magea13 低表达可能与 AMI 发展密切相关345。
- Magea13 抑制 OGD/R 诱导的大鼠心肌细胞 H9C2 损伤:将 Magea13 过表达慢病毒载体转染 H9C2 细胞,CCK - 8 检测、流式细胞术和 TUNEL 染色结果表明,Magea13 过表达可促进细胞增殖、抑制细胞凋亡,同时调节凋亡相关蛋白 Bax、Bcl - 2 和 cleaved caspase - 3 的表达,说明 Magea13 能够抑制 OGD/R 诱导的 H9C2 细胞损伤678。
- Magea13 通过抑制 cAMP/PKA 通路减轻 OGD/R 诱导的 H9C2 细胞损伤:根据 KEGG 注释结果,发现 cAMP 通路显著富集。研究检测了相关指标,结果显示 Magea13 过表达可降低 OGD/R 处理的 H9C2 细胞内 Ca2+和 cAMP 水平,减少 p - PKA 蛋白表达,表明 Magea13 可能通过抑制 cAMP/PKA 信号通路减轻 OGD/R 诱导的 H9C2 细胞损伤91011。
- Magea13 抑制急性心肌梗死大鼠的心肌损伤:通过原位注射 AAV9 - Magea13 上调大鼠心脏 Magea13 水平,Masson 染色、HE 染色、ELISA 和 TUNEL 染色结果表明,Magea13 过表达可降低大鼠心肌梗死模型的胶原体积分数,改善心肌组织病理结构,减少心肌细胞凋亡,降低 CK - MB 和 cTn I 水平,说明 Magea13 可减轻 AMI 大鼠的心肌损伤121314。
- Magea13 可能通过抑制 cAMP/PKA 通路减轻心肌梗死大鼠的心肌损伤:进一步检测心肌梗死大鼠心肌组织中 cAMP/PKA 通路相关指标,发现 AMI 组 cAMP 水平和 p - PKA 蛋白表达增加,而 Magea13 过表达可使其降低,提示 Magea13 可能通过抑制 cAMP/PKA 通路减轻心肌梗死大鼠的心肌损伤151617。
综合研究结论和讨论部分,该研究首次证实 Magea13 在 AMI 大鼠心肌组织中表达显著降低。功能获得性实验表明,心肌细胞特异性过表达 Magea13 可减轻急性心肌梗死大鼠的心肌损伤,同时 Magea13 过表达还能减轻 OGD/R 诱导的 H9c2 细胞损伤。机制研究发现,Magea13 的保护作用可能是通过抑制 cAMP - PKA 通路实现的。这一研究结果表明,Magea13 有望成为治疗 AMI 心肌损伤的潜在靶点,为 AMI 的治疗提供了新的方向和理论依据。不过,目前 Magea13 在急性心肌梗死患者中的具体表达情况尚未完全明确,未来还需进一步开展研究,评估其在患者中的表达水平及其与临床结局的关系,为临床应用奠定更坚实的基础。