Endophilin B1：调控线粒体胞吐维持心脏功能的关键因子，为心脏疾病治疗带来新希望

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Endophilin B1 is essential for maintaining cardiac function by regulating mitocytosis

为探究内吞蛋白 B1（Endophilin B1）在维持心脏生理功能和心肌缺血再灌注（I/R）损伤中的作用及机制，研究人员开展相关研究。结果发现 Endophilin B1 缺失会引发心脏功能障碍等，且其对维持线粒体稳态至关重要。该研究为心脏疾病治疗提供新靶点。

　　在人体中，心脏是一个极其耗能的器官，它的正常运转高度依赖大量功能完备的线粒体持续产出高能磷酸化合物。一旦心脏遭遇缺血再灌注（I/R）损伤，心肌细胞就会受到严重威胁，而线粒体在这一过程中扮演着关键角色，既是损伤的重要靶点，也是引发损伤的根源。然而，目前线粒体功能障碍在心脏 I/R 损伤中的调控机制和生化作用尚未完全明晰。内吞蛋白（Endophilin）家族中的 Endophilin B1 在心脏中高表达，以往研究发现它与癌症、帕金森病等多种疾病相关，但它在维持正常心脏功能以及在心肌 I/R 损伤中的作用却并不清楚，其相关的心脏调节分子机制更是有待深入探究。

为了解开这些谜团，第四军医大学西京医院心内科等研究机构的科研人员开展了一系列研究，相关成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面，构建了 Endophilin B1 基因敲除（KO）小鼠模型，与野生型（WT）小鼠对比研究。通过建立心肌 I/R 模型，模拟心脏缺血再灌注损伤过程。利用超声心动图评估心脏收缩功能；借助 Evans blue/TTC 染色测定心脏梗死面积；采用 TUNEL 染色检测细胞凋亡情况；运用定量实时 PCR（qPCR）和蛋白质免疫印迹（Western blot）分析基因和蛋白表达水平；通过透射电子显微镜观察线粒体形态。

研究结果如下：

1. Endophilin B1 缺失对心脏的影响：研究人员检测不同组织中 Endophilin B1 的表达，发现其在心脏中表达最高。构建 Endophilin B1 KO 小鼠后，8 周龄时未发现心脏功能明显异常，但 16 周龄时，KO 小鼠出现心脏收缩功能下降，表现为左心室射血分数（LVEF）、左心室短轴缩短率（LVFS）降低，左心室内径（LVID）在舒张期和收缩期增大，同时还出现心肌细胞横截面积增大和心肌间质纤维化，15 周龄时小鼠存活率也显著降低，这表明 Endophilin B1 缺失会导致自发性心脏收缩功能障碍、心脏肥大和纤维化。
2. Endophilin B1 与 I/R 损伤的关系：研究发现，心脏 I/R 损伤后，小鼠心脏组织和经历缺氧 / 复氧（H/R）处理的新生小鼠心肌细胞（NCMs）中 Endophilin B1 的蛋白和 mRNA 水平均显著降低。对 8 周龄的 Endophilin B1 KO 小鼠和 WT 小鼠进行 I/R 手术，结果显示 KO 小鼠 I/R 诱导的心脏收缩功能障碍、心肌梗死面积、血清中心脏损伤标志物水平以及心肌细胞凋亡情况均比 WT 小鼠更严重。进一步在 NCMs 中敲低 Endophilin B1，发现细胞凋亡增加，这表明 Endophilin B1 缺陷在 I/R 诱导的心脏收缩功能障碍和心肌细胞死亡中起关键作用。
3. Endophilin B1 过表达的作用：通过向小鼠心脏注射表达 Endophilin B1 - GFP 融合蛋白的腺病毒，恢复 Endophilin B1 表达。结果发现，过表达 Endophilin B1 能改善 I/R 诱导的心脏收缩功能障碍，减小心肌梗死面积，降低血清中心脏损伤标志物水平，减少心肌细胞凋亡。在 NCMs 中过表达 Endophilin B1，也得到类似结果，这说明恢复 Endophilin B1 表达可改善 I/R 诱导的心脏功能障碍和心肌细胞死亡。
4. Endophilin B1 对线粒体的影响：透射电子显微镜观察发现，8 周龄时 Endophilin B1 KO 小鼠心肌线粒体形态与 WT 小鼠无明显差异，但 16 周龄时，KO 小鼠线粒体出现肿胀、嵴数量减少、嵴面积减小以及单位面积线粒体数量减少等形态异常。在 NCMs 中敲低 Endophilin B1，会加重 H/R 诱导的线粒体损伤，表现为线粒体活性氧（ROS）生成增加、线粒体膜电位降低、线粒体呼吸能力下降；而过表达 Endophilin B1 则能减轻 H/R 诱导的线粒体损伤，这表明 Endophilin B1 对维持线粒体形态和功能至关重要。
5. Endophilin B1 与线粒体胞吐的关系：研究发现 Endophilin B1 定位于细胞外含线粒体的囊泡中。敲低 Endophilin B1 会抑制 NCMs 中含线粒体囊泡的分泌，加重 I/R 诱导的线粒体损伤；过表达 Endophilin B1 则会增加含线粒体囊泡的分泌，改善 I/R 诱导的线粒体形态异常，这表明 Endophilin B1 参与线粒体胞吐（mitocytosis）过程，对维持线粒体质量控制具有重要作用。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 Endophilin B1 在维持心脏功能和减轻心肌 I/R 损伤方面的关键作用。Endophilin B1 是维持线粒体稳态所必需的，它通过促进 mitocytosis 来保障线粒体的正常功能，进而支持心脏的正常运作。这一发现为心肌 I/R 损伤、心肌梗死和心力衰竭等心脏疾病提供了一个全新的治疗靶点，为后续开发相关治疗策略奠定了重要基础。不过，研究也存在一些局限性，如需要进一步探究 Endophilin B1 促进 mitocytosis 与自噬的关系，建立心脏特异性 Endophilin B1 KO 小鼠模型等，但这并不影响该研究在心脏疾病研究领域的重要意义，为后续研究指明了方向。