💡这项突破是什么?
研究团队发现,在主动脉缩窄术(TAC)诱导的小鼠压力超负荷病理性心肌肥厚模型及去甲肾上腺素诱导的新生大鼠心肌细胞中,UCP3表达显著下调。通过分别构建全身性及心肌细胞特异性UCP3敲除小鼠和心肌细胞特异性UCP3过表达小鼠,研究人员发现TAC诱导的心肌肥厚与心功能障碍在UCP3缺失小鼠中显著加重,而UCP3过表达则能有效改善上述病理表型。进一步在细胞实验中证实,UCP3敲低加重去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大,而过表达UCP3则抑制这一过程。
机制研究发现在TAC诱导的小鼠心肌肥厚模型中,谷草转氨酶2(GOT2)活性及天冬氨酸水平显著升高,而UCP3敲除加重这一现象,过表达UCP3则逆转其异常。在去甲肾上腺素诱导的细胞中,UCP3敲低进一步升高GOT2活性,而UCP3过表达则减弱其升高,同时伴有天冬氨酸水平的下调。值得注意的是,去甲肾上腺素刺激削弱了UCP3与GOT2的内源性结合,而外源性补充天冬氨酸可抵消UCP3过表达对心肌细胞肥大的保护作用,提示UCP3抑制GOT2活性,降低天冬氨酸积累是其抗心肌肥大的关键机制。
该研究揭示了UCP3在压力超负荷性心肌肥厚中的保护作用,并表明了天冬氨酸在UCP3调控心肌肥厚中的核心作用,为开发基于代谢干预的心肌肥厚治疗策略提供了重要科学依据。
中国科学院上海营养与健康研究所杨黄恬研究员、香港城市大学尹慧勇教授为本论文共同通讯作者,中国科学院上海营养与健康研究所博士毕业生王亚军、助理研究员谭吉良博士、博士毕业生李露晓为该论文的共同第一作者。研究获得国家自然科学基金和香港研究资助局的资助以及中国科学院上海营养与健康研究所所级公共技术中心分析测试技术平台和实验动物技术平台的支持。
文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022282825000410

图:UCP3通过抑制天冬氨酸累积发挥抵抗心肌肥大的作用



