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FMO2 通過與 IP3R2-GRP75-VDAC1作用維持ER-線粒體結(jié)合來預(yù)防病理性心臟肥大
發(fā)布時間： 2025-06-25 點擊次數(shù)： 1701次
來來來，朋友們，今天給大家分享個厲害的雜志～
先聽聽它的名頭：心血管領(lǐng)域的頂級期刊、創(chuàng)刊久且影響力持續(xù)在線，地位很高啊，它就是 Circulation！
影響因子：多年保持在較高水平，如 2024 年 IF 為35.5，一直穩(wěn)居心血管領(lǐng)域前列。
SSN：0009-7322(P-ISSN)。
分區(qū)：中科院醫(yī)學(xué) 1 區(qū) TOP，小類 “心臟和心血管系統(tǒng)” 及 “外周血管病” 均為 1 區(qū)，JCR 分區(qū)為 Q1，排名靠前。
發(fā)文量：2024約 245 篇。
發(fā)刊頻率：每周
審稿速度：
原創(chuàng)研究文章的交付時間：從投稿到第一次決定：17天；接受提前印刷出版：7-10天；接受印刷出版：81天。
版面費：
CIRCULATION是一本混合OA期刊。如果該刊采用的是AHA許可協(xié)議—CC-BY-NC-ND，文章發(fā)表費為3806美元(約人民幣27843)。如果該刊采用的是AHA許可協(xié)議—CC-BY，則需要文章發(fā)表費5057美元(約人民幣36996)。
這個雜志的審稿標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，論文質(zhì)量高，心血管相關(guān)的基礎(chǔ)研究、臨床研究等各類優(yōu)質(zhì)文章在上面都有發(fā)表，大家如果從事心血管領(lǐng)域相關(guān)研究，投稿沖擊一波很值得！
背景：
心臟衰竭作為各種心血管疾病的終末階段，已被認(rèn)為全球死亡率和發(fā)病率的主要原因。從適應(yīng)性心臟肥大到適應(yīng)不良心臟肥大的轉(zhuǎn)變與心力衰竭的進展密切相關(guān)，是心臟死亡率的主要危險因素。盡管目前投入了大量精力來研究適應(yīng)不良的心臟肥大，但心臟肥大的潛在機制尚不清楚。
最近的研究強調(diào)了細(xì)胞器相互作用在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)各種病理過程(包括病理性心臟肥大)中的關(guān)鍵作用。線粒體相關(guān)ER膜(MAM)是由特異性栓系和間隔蛋白形成的動態(tài)微結(jié)構(gòu)域，在Ca2+信號傳導(dǎo)、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運和代謝中起著至關(guān)重要的作用。MAMs 在從適應(yīng)性心肌肥大過渡到適應(yīng)不良的心肌肥大期間發(fā)生改變，導(dǎo)致心力衰竭進展。然而，MAM結(jié)構(gòu)和功能如何受到調(diào)節(jié)并導(dǎo)致心力衰竭的進展(即病理性心臟肥大)仍未闡明。
在本項研究中，測序揭示了 MAMs 中一關(guān)鍵因子的變化，并通過進一步的實驗驗證，確定了一種MAMs 復(fù)合物的新成分，而且為病理性心臟肥大提供了新的治療靶點。
結(jié)論1： FMO2在心肌肥厚中表達下調(diào)并定位于MAM結(jié)構(gòu)
研究團隊通過測序發(fā)現(xiàn) 485 個差異表達基因，涉及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜及 MAM 結(jié)構(gòu)相關(guān)通路，F(xiàn)MO2 作為關(guān)鍵下調(diào)分子被識別。經(jīng)實驗驗證，心肌肥厚患者樣本中 FMO2 低表達。在 TAC 手術(shù)小鼠模型及多種動物和體外模型中也觀察到 FMO2 下調(diào)，表明其在心肌肥厚中廣泛存在且高度一致，可能在心肌重構(gòu)中扮演關(guān)鍵角色。
Fig1. FMO2在心肌肥厚中表達下調(diào)并定位于MAM結(jié)構(gòu)
結(jié)論2： FMO2心肌特異性缺失加重心肌肥厚
研究團隊通過構(gòu)建全身敲除(FMO2?/?)和心肌特異性敲除(FMO2^cko)小鼠模型，并利用TAC誘導(dǎo)心肌肥厚，探究FMO2的心臟保護功能。進一步利用Myh6-Cre/ERT2系統(tǒng)構(gòu)建的FMO2^cko小鼠在TAC后也呈現(xiàn)類似的病理改變。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)MO2在心肌細(xì)胞中具有抗心肌肥厚的保護作用，其缺失會加重病理性心肌重構(gòu)進程。
Fig2. FMO2心肌特異性缺失加重心肌肥厚
結(jié)論3：特異性心臟過表達FMO2可減輕心臟肥大
研究者利用AAV9-cT n T系統(tǒng)在小鼠心臟特異性過表達FMO2，4周后 實驗結(jié)果確認(rèn)表達升高。對小鼠實施TAC手術(shù)后，F(xiàn)MO2過表達組心重比降低，組織染色觀察到心肌細(xì)胞橫截面積較小，肥厚相關(guān)基因表達被抑制。結(jié)果表明，F(xiàn)MO2過表達可緩解心肌結(jié)構(gòu)重構(gòu)，有效保護心功能，具有抗心肌肥厚作用。
Fig3. 特異性心臟過表達FMO2可減輕心臟肥大
結(jié)論4：FMO2 在心臟肥大期間保持 ER-線粒體接近度
在苯shen上腺素刺激的NRCMs中，操控FMO2表達顯示，F(xiàn)MO2可調(diào)控ER與線粒體共定位，敲低加劇解耦合，過表達恢復(fù)接觸。電子顯微鏡證實FMO2缺失削弱MAM接觸面積，過表達可恢復(fù)，且MAM類型不變，表明其通過非傳統(tǒng)連接蛋白途徑調(diào)控結(jié)構(gòu)。FMO2敲低影響線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)，過表達逆轉(zhuǎn)改變。這些結(jié)果在TAC模型中得到驗證，表明FMO2通過維持ER-線粒體耦聯(lián)狀態(tài)，在防止病理性心肌肥厚中發(fā)揮關(guān)鍵作用，且機制獨立于傳統(tǒng)MAM連接蛋白。
Fig4. FMO2 在心臟肥大期間保持 ER-線粒體接近度
結(jié)論5：FMO2 通過與 IP3R2-GRP75-VDAC1 復(fù)合物相互作用參與 MAMs 的形成
研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MO2缺失顯著降低線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組分的結(jié)合能力，表明其參與 MAM 結(jié)構(gòu)組裝。FMO2 敲低削弱 IP3R2 對 Grp75 結(jié)合力，F(xiàn)MO2?/? 小鼠 MAM 組分中 IP3R2 水平下降。PLA 實驗驗證 FMO2 與三元復(fù)合物空間接近性，且苯shen上腺素處理或 TAC 手術(shù)致 PLA 信號下降，F(xiàn)MO2 過表達可恢復(fù)，缺失則加重信號丟失。研究表明，F(xiàn)MO2 通過與 IP3R2–Grp75–VDAC1 復(fù)合物相互作用穩(wěn)定 MAM 結(jié)構(gòu)，是其形成和維持的關(guān)鍵調(diào)控因子。
Fig5. FMO2 通過與 IP3R2-GRP75-VDAC1 復(fù)合物相互作用參與 MAMs 的形成
結(jié)論6：MAM 定位的 FMO2 保護 NRCM 免受肥大
為驗證FMO2抗心肌肥大作用是否依賴其MAMs定位，研究構(gòu)建了缺失內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜區(qū)的FMO2突變體Fdel510-535并穩(wěn)定表達于新生鼠心肌細(xì)胞。結(jié)果顯示，其無法恢復(fù)Ca²?轉(zhuǎn)運，不能增強蛋白互作信號或修復(fù)解偶聯(lián)，也不能改善細(xì)胞肥大及基因表達。但酶活缺失型FMO2突變體Ad-FMO2 mut可恢復(fù)Ca²?轉(zhuǎn)運、改善線粒體–內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、抑制肥大及標(biāo)志物上調(diào)。表明FMO2通過MAM定位而非酶活性發(fā)揮抗心肌肥大作用。
Fig6. MAM 定位的 FMO2 保護 NRCM 免受肥大
結(jié)論7：合成接頭誘導(dǎo)的 ER-線粒體接觸可防止心臟肥大
研究發(fā)現(xiàn)FMO2缺失致心肌肥大與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)–線粒體接觸受損相關(guān)。在TAC小鼠模型中，該連接蛋白改善心臟結(jié)構(gòu)和功能，抑制病理性重構(gòu)，增強線粒體功能，緩解FMO2?/?小鼠的心肌肥大，表明增強ER–線粒體連接可抵抗FMO2缺失引發(fā)的心肌病理性改變。
Fig7. 合成接頭誘導(dǎo)的 ER-線粒體接觸可防止心臟肥大
研究亮點
· 揭示FMO2在心臟中通過維持MAM結(jié)構(gòu)調(diào)控心肌肥厚；
· 連接基礎(chǔ)研究與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)：提出以“ER-線粒體接觸增強”為潛在干預(yù)策略；
· 臨床前數(shù)據(jù)充分，包括人類心臟組織樣本、小鼠模型、干細(xì)胞心肌細(xì)胞等多個體系驗證。
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