心血管疾病是我國死亡率最高的疾病,占居民疾病死亡構成的40%以上。急性心肌梗死作為臨床最常見的急性心血管疾病,發(fā)病率高,死亡風險大,且隨著我國老齡化進程的推進,其發(fā)病率與死亡率將呈明顯上升趨勢。

中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫(yī)院心內科主任葛均波教授、孫愛軍教授領銜的研究團隊,通過促進心肌梗死后,凋亡心肌細胞的清除和降解來改善心臟修復。近日,相關研究成果在《循環(huán)》雜志發(fā)表。

科學家發(fā)現(xiàn)“胞葬作用”在心臟傷口愈合起關鍵作用-肽度TIMEDOO

維持胞葬作用示意圖 受訪者供圖

胞葬作用是通過吞噬細胞方式,對凋亡細胞進行處理和降解的過程。心肌梗死發(fā)生后,以巨噬細胞為主的吞噬細胞通過識別凋亡心肌細胞表達的“找到我”和“吃掉我”等信號,發(fā)揮“胞吞”作用,清除、降解凋亡的心肌細胞,從而減輕炎癥反應,促進損傷組織修復。

“心肌缺血后,心肌細胞發(fā)生壞死和凋亡,大量死亡的心肌細胞需要巨噬細胞高效且持續(xù)地攝取并清除這些細胞碎片,然而,調控巨噬細胞持續(xù)清除和降解內容物的機制仍然未知。” 葛均波告訴《中國科學報》。

半胱氨酸蛋白酶(CP)是一類含有半胱氨酸殘基的蛋白水解酶,該家族成員中,包括天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶、組織蛋白酶、鈣蛋白酶和豆莢蛋白(Lgmn)等。Lgmn是一種位于巨噬細胞溶酶體內的,高度特異性的天冬酰胺?;鶅入拿?。作為 CP 家族的一員,Lgmn除了與其他家族成員一樣參與調控細胞增殖與凋亡,同時又在介導免疫炎癥方面發(fā)揮重要作用。

該研究表明Lgmn參與心肌缺血損傷后心肌重構。Lgmn是心臟原位巨噬細胞特異性表達的基因。Lgmn缺乏導致小鼠心梗后心功能明顯惡化,伴隨凋亡心肌細胞的積聚和梗死,邊界區(qū)域巨噬細胞吞噬死亡心肌細胞能力逐步降低。

進一步研究發(fā)現(xiàn)Lgmn缺失使原位巨噬細胞胞內鈣動員能力缺陷,進而導致胞質鈣減少,因此,當缺乏胞質鈣的巨噬細胞再次吞噬凋亡心肌細胞時,吞噬的心肌細胞碎片周圍溶酶體的形成被抑制,死亡心肌細胞連續(xù)高效的吞噬降解過程被抑制。

該研究結果將高效胞葬作用與心臟傷口愈合直接聯(lián)系起來,并確定Lgmn是影響急性心肌梗死炎癥消退和心臟功能修復的重要分子。這對避免心肌梗死面積擴大,減少心肌細胞丟失方面,具有重要指導意義。

相關論文信息:https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056640

來源:《循環(huán)》