名古屋大學研究生院醫學系研究科的研究生吉田聰哉、講師竹藤幹人、教授室原豐明等的研究團隊發現,蛋白激酶N(PKN)在心臟纖維化中發揮着重要作用。研究團隊表示今後將致力於開發以PKN爲靶點的心力耗竭新療法。相關成果發表於《Nature Communications》。
研究概要圖(供圖:名古屋大學,出自Nature Communications論文)
心力耗竭患者在全球範圍内快速增加。心臟受損時,會形成纖維化來維持心臟的結構,但過度纖維化會損害並降低心臟功能,導致心力耗竭的發生和進展。目前,心臟纖維化的機制仍有許多未解之處。
研究團隊此前已發現,PKN活性與心肌肥大和心力耗竭相關。此次,研究團隊以心臟纖維母細胞爲重點,探討了PKN在心臟纖維化中的作用。
研究表明,心臟纖維母細胞表達PKN1和PKN2,在AngII(血管收縮素Ⅱ)和TGFβ(轉化成長因子β)的刺激下PKN被活化。研究團隊製作了心臟纖維母細胞獨特性PKN敲除小鼠,並與野生型小鼠進行了比較,發現PKN敲除小鼠的心臟纖維化被抑制,左心室收縮功能的下降也得到了改善。
心臟纖維母細胞主要具有增殖、移動和分化爲肌纖維母細胞的能力。研究顯示,當敲低心臟纖維母細胞中的PKN並用TGFβ刺激時,與對照組相比,儘管增殖和移動能力沒有顯著變化,但αSMA表達顯著降低,且I型和III型膠原蛋白的生成也受到抑制。
此外,研究還驗證了PKN調控心臟纖維母細胞分化的機制。結果表明p38MAPK和smad2/3參與了心臟纖維母細胞的分化,當敲低PKN時,會顯著抑制p38MAPK的活性,相反,而當PKN過表達時會增加p38MAPK活性。另一方面,對smad2/3的影響則不明顯。
此外,研究還驗證了在保留收縮功能的心力耗竭(HFpEF)中,心臟纖維母細胞獨特性PKN敲除小鼠與野生型小鼠相比,纖維化得到了抑制,擴張失功能的進展也受到了抑制。
上述研究結果表明,PKN在心臟纖維化中發揮着重要作用,有望成爲新的冶癒靶點。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Nature Communications
論文:Protein kinase N promotes cardiac fibrosis in heart failure
by fibroblast-to-myofibroblast conversion
DOI:10.1038/s41467-024-52068-0