客观日本

名古屋大学解明蛋白激酶N调控心力衰竭的机理,有望成为难治性心脏纤维化的新治疗靶点

2024年10月08日 生物医药

名古屋大学研究生院医学系研究科的研究生吉田聪哉、讲师竹藤干人、教授室原丰明等的研究团队发现,蛋白激酶N(PKN)在心脏纤维化中发挥着重要作用。研究团队表示今后将致力于开发以PKN为靶点的心力衰竭新疗法。相关成果发表于《Nature Communications》。

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研究概要图(供图:名古屋大学,出自Nature Communications论文)

心力衰竭患者在全球范围内快速增加。心脏受损时,会形成纤维化来维持心脏的结构,但过度纤维化会损害并降低心脏功能,导致心力衰竭的发生和进展。目前,心脏纤维化的机理仍有许多未解之处。

研究团队此前已发现,PKN活性与心肌肥大和心力衰竭相关。此次,研究团队以心脏成纤维细胞为重点,探讨了PKN在心脏纤维化中的作用。

研究表明,心脏成纤维细胞表达PKN1和PKN2,在AngII(血管紧张素Ⅱ)和TGFβ(转化生长因子β)的刺激下PKN被活化。研究团队制作了心脏成纤维细胞特异性PKN敲除小鼠,并与野生型小鼠进行了比较,发现PKN敲除小鼠的心脏纤维化被抑制,左心室收缩功能的下降也得到了改善。

心脏成纤维细胞主要具有增殖、迁移和分化为肌成纤维细胞的能力。研究显示,当敲低心脏成纤维细胞中的PKN并用TGFβ刺激时,与对照组相比,尽管增殖和迁移能力没有显著变化,但αSMA表达显著降低,且I型和III型胶原蛋白的生成也受到抑制。

此外,研究还验证了PKN调控心脏成纤维细胞分化的机制。结果表明p38MAPK和smad2/3参与了心脏成纤维细胞的分化,当敲低PKN时,会显著抑制p38MAPK的活性,相反,而当PKN过表达时会增加p38MAPK活性。另一方面,对smad2/3的影响则不明显。

此外,研究还验证了在保留收缩功能的心力衰竭(HFpEF)中,心脏成纤维细胞特异性PKN敲除小鼠与野生型小鼠相比,纤维化得到了抑制,扩张功能障碍的进展也受到了抑制。

上述研究结果表明,PKN在心脏纤维化中发挥着重要作用,有望成为新的治疗靶点。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Protein kinase N promotes cardiac fibrosis in heart failure
by fibroblast-to-myofibroblast conversion
DOI:10.1038/s41467-024-52068-0