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ARC蛋白对心肌细胞肥大和凋亡的调控

2008-12-18 05:25 中国科学院动物研究所 中国科学院动物研究所 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了中国科学院动物研究所李培峰课题组关于ARC蛋白在心肌细胞肥大和凋亡中调控作用的研究。研究发现,ARC蛋白通过磷酸化依赖的方式抑制心肌细胞凋亡,而ROS通过降低ARC磷酸化水平促进心肌细胞肥大。FOXO3a转录因子通过激活过氧化氢酶表达降低ROS水平,抑制肥大。该研究为心脏疾病治疗提供了新理论依据。

世界卫生组织对2004年以来人类的主要死因进行了研究,认为在未来20年,三大死亡原因——心脏病、肺病和交通事故——将日益猖獗。其中,心脏病自2004年以来已成为人类的第一杀手。因此,对心脏疾病进行基础和临床研究意义重大,其成果有助于人类更好地认知心脏疾病的发生机理,从而为预防和治疗提供理论和临床依据。中国科学院动物研究所李培峰课题组以大鼠乳鼠的原代心肌细胞为模型,系统研究了ARC(含caspase募集结构域的凋亡抑制因子)蛋白在心肌细胞肥大和凋亡中的调控作用。研究成果已发表在《循环》(Circulation,IF=12.755)、《分子与细胞生物学》(Molecular and Cellular Biology,IF=6.42)和《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry,IF=5.581)等国际高水平期刊上。

ARC是一种在心肌细胞中高表达的抗凋亡蛋白,对心肌细胞具有保护作用。人体内活性氧(ROS)增多是导致心肌细胞肥大的原因之一。李培峰研究组发现,FOXO3a转录因子能够激活过氧化氢酶的表达,从而降低体内ROS水平,抑制心肌细胞肥大。另一项研究表明,降低过氧化氢酶的表达会引起ARC磷酸化水平降低,使其不能定位于线粒体,最终导致心肌细胞肥大。

除研究ARC在心肌细胞肥大中的作用外,李培峰研究组还着重研究了ARC的表达调控和抗凋亡机制。最新研究证明,ARC以磷酸化依赖的方式抑制心肌细胞凋亡:磷酸化的ARC可与procaspase8结合,阻止其激活;然而,经异丙肾上腺素和醛固酮处理后,心肌细胞内calcineurin蛋白被激活,引起ARC去磷酸化,降低其保护作用,最终导致细胞凋亡。

该系列研究的意义在于:(1)发现ROS通过降低ARC磷酸化水平促进心肌细胞肥大,加深了对ROS致肥大机制的认识;(2)证明FOXO3a通过直接调控过氧化氢酶表达抑制心肌细胞肥大,拓宽了对心肌细胞中ROS产生和清除机制的认知;(3)发现并鉴定了一条依赖于ARC磷酸化的心肌细胞凋亡途径,为设计抗心肌细胞凋亡药物提供了新的理论依据。(来源:中国科学院动物研究所)

(《循环》,2008;118:S_272,Junfeng An,Stefan Donath)

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