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Neprilysin 2(NEP2)对利钠肽的降解作用及其对沙库巴曲(sacubitrilat)抑制的抗性机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月29日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对心力衰竭(HF)治疗中沙库巴曲(sacubitrilat)抑制中性内肽酶(NEP)后仍存在的利钠肽(NPs)降解现象,首次揭示了其同源酶NEP2在心血管系统的表达及其对ANP、BNP和前体proBNP的降解活性。研究发现NEP2对沙库巴曲不敏感,且能特异性切割proBNP产生新型截短形式(5-32氨基酸片段),为HF治疗靶点选择和生物标志物解读提供了新视角。
在心力衰竭治疗领域,沙库巴曲/缬沙坦(ARNI)通过抑制中性内肽酶(NEP)来增强利钠肽(NPs)的生理作用已成为重要疗法。然而临床观察发现,即使使用沙库巴曲后,B型利钠肽(BNP)的降解并未完全抑制,暗示存在其他未知的蛋白酶参与NPs代谢。这一现象直接关系到HF治疗效果评估和生物标志物检测的准确性,成为当前研究的焦点问题。
HyTest LLC(俄罗斯)的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中,首次系统揭示了NEP同源酶NEP2在心血管系统的功能特性。通过RT-PCR证实心肌细胞和内皮细胞存在NEP2转录本后,研究人员采用重组可溶性NEP2蛋白进行体外实验,结合特异性免疫检测(识别ANP/BNP环状结构)和质谱技术,发现:1)NEP2能有效降解ANP和BNP,但对50μM沙库巴曲无响应;2)与NEP不同,NEP2可切割proBNP产生1-80片段和新型截短形式(5-32氨基酸);3)通过位点特异性免疫分析证实NEP2切割BNP的4-5和17-18位点(对应proBNP的80-81和93-94位点)。
关键技术包括:1)使用干细胞分化的人心肌细胞和内皮细胞进行基因表达分析;2)构建重组NEP/NEP2可溶性结构域并进行酶活标准化;3)开发针对NPs不同蛋白水解表位的夹心免疫分析法(s-IA);4)结合质谱鉴定proBNP降解产物。
NEP和NEP2在不同人体组织中的表达
RT-PCR结果显示,除已知表达NEP2的神经元外,人心肌细胞和内皮细胞也存在NEP2转录本,与NEP共表达提示二者可能协同调节NPs代谢。
NEP2对ANP和BNP的蛋白水解作用
酶活实验表明,NEP2降解ANP/BNP的效率虽低于NEP(酶浓度相差12倍),但完全抵抗50μM沙库巴曲抑制。免疫检测显示,磷阿米酮(phosphoramidon)可阻断二者降解,证实其金属蛋白酶特性。
proBNP被NEP2特异性切割
突破性发现NEP2能切割proBNP环状结构(NEP无此活性),质谱检测到9034 Da片段(1-80氨基酸),同时新建立的免疫分析法检测到neo5(4-5位点切割)和neo17(17-18位点切割)表位形成。
该研究改写了对NPs代谢通路的认知:1)揭示NEP2是沙库巴曲治疗中NPs持续降解的关键因素;2)首次证明proBNP可作为NEP2底物,影响HF生物标志物检测;3)为开发新一代NEP/NEP2双抑制剂提供理论依据。值得注意的是,NEP2对Aβ的清除作用提示长期沙库巴曲治疗可能需评估其对阿尔茨海默病风险的影响。这些发现为优化HF诊疗策略开辟了新方向。
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