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Theranostics 山东大学齐鲁医院安贵鹏/张澄教授团队揭示AMBP在钙化性主动脉瓣疾病中的作用及机制

来源 2025-04-24 12:09:57 医疗资讯

随着全球人口老龄化持续进展,钙化性主动脉瓣疾病(CAVD)的患病率正在显著增加,已成为最常见的获得性心脏瓣膜病。钙化性主动脉瓣狭窄(CAVS)是CAVD的晚期表现,发病率和死亡率随CAVD发病率的增加而升高,60岁以上CAVS的患病率超过2%,严重CAVS的两年死亡率达到50%,且缺乏有效的药物治疗。目前经导管主动脉瓣置换术作为治疗严重主动脉瓣狭窄的微创介入方案,已在临床实践中确立其治疗地位,然而仍面临生物瓣膜材料长期耐久性问题。因此,探索CAVD的新型干预靶点并阐明其机制,对于开发旨在预防或减缓CAVD进展的干预策略至关重要。

2025年3月18日,山东大学齐鲁医院安贵鹏/张澄教授团队在Theranostics杂志上发表了题为“AMBP protects against aortic valve calcification by inhibiting ERK1/2 and JNK pathways mediated by FHL3”的研究论文,该研究首次阐明了α-1-微球蛋白/比库宁前体(AMBP)通过竞争性结合4个半LIM结构域蛋白3 (FHL3)的锌指结构域,调控其介导的MAPK通路抑制主动脉瓣钙化的分子机制。此项发现不仅拓展了CAVD的分子机制认知维度,更为后续开发治疗干预方案提供了理论依据。

首先,研究者采用转录组测序技术对CAVD患者与无钙化对照者的主动脉瓣组织进行系统性对比分析,发现AMBP基因在病变组中呈现特异性高表达特征。进一步病理学分析验证,该蛋白在人类临床样本及小鼠CAVD模型的钙化瓣膜组织中均存在显著表达升高现象。体外实验证实,当原代瓣膜间质细胞(VIC)暴露于钙化诱导培养基(OM)构建的病理微环境时,AMBP表达水平呈显著上调趋势。接着,研究者开展了功能实验发现,在高胆固醇饮食(HCD)诱导的ApoE-/-小鼠主动脉瓣钙化模型中,腺病毒介导的AMBP过表达显著降低了小鼠的瓣膜厚度、纤维化及钙化面积,改善了主动脉瓣血流动力学指标。 

体外实验进一步证实,AMBP过表达可显著降低VIC中OM诱导的钙化标志物(RUNX2、OSTERIX)的表达并减少钙结节沉积量;使用siRNAs靶向敲低AMBP则逆转这一效应。 

为阐明AMBP抑制主动脉瓣钙化分子机制,研究者对上调的差异表达基因进行了KEGG及GSEA富集分析,发现MAPK通路在CAVD中显著激活。体外实验显示,OM暴露显著诱导了VIC中MAPK通路关键蛋白—ERK1/2和JNK磷酸化,且敲低AMBP进一步加剧二者磷酸化。紧接着,研究者进一步通过泛素-蛋白酶体抑制实验、分子互作模拟、免疫共沉淀、截短体突变及MAPK通路抑制等实验发现,AMBP通过竞争性结合FHL3的锌指结构域,这种互作阻断了FHL3对P-ERK1/2和P-JNK的保护作用,进而促进P-ERK1/2和P-JNK泛素-蛋白酶体降解。体外实验发现,ERK/JNK抑制剂可逆转AMBP敲低诱导的VIC成骨分化。 

最后,研究者通过体内实验发现,ERK激动剂(Bortezomib)和JNK激动剂(Anisomycin)预处理可部分抵消AMBP过表达对小鼠瓣膜钙化的保护作用,证实AMBP通过MAPK通路发挥作用。 

综上所述,本研究通过整合临床组学筛选、组织病理学验证及分子、结构生物学手段,系统阐明了AMBP在调控主动脉瓣膜间质细胞成骨样和钙化分化及钙化性主动脉瓣疾病发展中的关键作用及其分子机制。研究首次发现AMBP是CAVD发病机制的关键调节因子,证实了其通过MAPK信号通路对VIC的成骨样分化和钙化的重要调节作用及在体内过表达对ApoE-/-小鼠中AV钙化的保护作用,首次揭示了AMBP通过与FHL3的ZF结构域竞争性结合,阻断了其对MAPK通路关键蛋白—P-JNK和P-ERK1/2的保护作用,从而促进其泛素化降解的分子机制。本研究为探索CAVD的新型干预靶点提供了重要理论依据。 

山东大学齐鲁医院安贵鹏教授和张澄教授为本文共同通讯作者,山东大学齐鲁医院心内科郭成虎博士后和刘晓玲副教授为该论文共同第一作者;山东大学齐鲁医院为第一作者单位。

原文链接: 

https://www.thno.org/v15p4398.htm

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