学部要闻

近日，我校医学院转化医学研究院李培峰教授领衔的研究团队在心肌细胞坏死和凋亡信号通路调控研究领域取得的研究成果相继发表于《循环研究》（Circulation Research）和《自然通讯》（Nature Communications）杂志。 心肌细胞死亡是许多心血管疾病的细胞学基础。细胞死亡主要包括凋亡和坏死两种形式，过去的观点认为细胞凋亡受信号通路调控，而坏死不受信号通路调控，是一种被动的细胞死亡形式。近年来研究发现，细胞坏死亦受信号通路调控，涉及蛋白激酶RIP1和RIP3等调控分子，被称为程序性细胞坏死或Necroptosis。而细胞坏死调控分子与炎症、神经系统疾病、免疫功能异常密切相关。 Circulation Research文章证实，miR-103/107——FADD（Fas相关死亡功能域蛋白）——RIP1/RIP3这一全新的信号通路参与了心肌细胞坏死信号通路调控。FADD通过与RIP1结合，抑制RIP1/RIP3复合体的形成，从而抑制心肌细胞坏死。心肌梗死及H2O2诱导的心肌坏死过程中，miR-103/107表达水平升高，其通过靶向抑制FADD的表达而促进心肌细胞坏死的发生。进一步在动物水平上，研究人员发现抑制心脏中内源性miR-103/107的表达，可以抑制缺血再灌诱导的心肌细胞坏死及心肌梗死，还可以抑制心脏炎症反应、心肌纤维化及心脏结构重塑，进而改善心功能。这些研究结果不仅揭示了心肌细胞坏死新的分子机制，为开发以坏死调控因子为靶点的心脏疾病防治措施提供了新的理论基础和思路，且这将成为今后研究的一个重要方向。 线粒体是心脏能量的主要来源。正常情况下，线粒体通过磷酸化产生三磷酸腺苷（ATP），为心肌细胞的正常收缩及代谢提供能量，并维持细胞内稳态。而线粒体断裂在心肌梗塞和心力衰竭等心脏病的发生发展中起着重要的作用。 在Nature Communications文章中，研究人员证实细胞转录因子E2F1、微小RNA-421和蛋白激酶Pink1之间相互作用调控了线粒体形态和心肌细胞死亡。一方面，Pink1能够减少线粒体断裂，保护心肌细胞免于凋亡，另一方面，miR-421能够通过抑制Pink1的表达促进心肌细胞线粒体断裂、凋亡和心肌梗塞。进一步文章证实，E2F1能够上调miR-421的表达水平，而下调E2F1能够降低miR-421对Pink1的抑制作用，从而抑制心肌细胞线粒体的断裂，凋亡和心肌梗塞。这些研究结果确定了E2F1/miR-421/Pink信号轴是线粒体断裂和心肌细胞凋亡的一个新的通路，揭示了心肌梗死新的分子机制，为心肌梗死的防治提供了一些潜在的靶点。 （转化医学研究院 周志侠，宫英）