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壹定发生物GenoLab M平台助力复旦大学隶属中山医院心肌缺血再灌注损伤研究
宣布时间:
2024-04-15
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文章梗概


2023年9月,壹定发生物相助客户复旦大学隶属中山医院孙爱军和葛均波团队在《Redox Biology》(IF: 11.4) 杂志上揭晓了一篇题为“缺血再灌注模子中内源性腺苷的积累通过表观遗传重编程改善心肌细胞代谢”的科研文章。gai文章探讨了心脏细胞中腺苷激酶(ADK)在心肌缺血再灌注(I/R)损伤中的作用,并探索了其作为治疗靶点的潜力。研究发现,通过抑制ADK,可以导致心肌细胞内腺苷积累,降低DNA甲基转移酶1(DNMT1)的表达,并引起基因组的低甲基化。此外,ADK敲除还zeng加了胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的转录,促进心肌细胞的葡萄糖代谢。这些转变配相助用可以减轻心肌缺血再灌注损伤,gai研究提供了一种新的治疗战略。


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配景先容

心脏缺血再灌注(I/R)损伤会引起缺血性心脏病的恒久不良预后,且与缺血性心脏病的高发病率相关。因此,寻找减轻再灌注损伤的新靶点是临床治疗中亟需解决的问题。腺苷激酶(ADK)在心脏腺苷代谢中起着主要作用,而抑制ADK会zeng加心肌腺苷水平。只管已有研究证实细胞外腺苷对缺血/再灌注(I/R)的心脏有掩护作用,可是ADK在心脏I/R损伤中的作用机制现在尚不清晰。


*以下为gai研究效果解读

效果提要

研究者构建了差异时间点的I/R小鼠模子,使用壹定发生物GenoLab?M测序仪对I/R组和对照组样本举行了转录组测序。效果批注:相对对照组,ADK基因的表达在I/R组显著上调。通过与ADK相关通路剖析发现,在I/R组中,ADK、DNMT1(DNA甲基化转移酶1的编码基因,认真在细胞破碎历程中维持DNA甲基化水平)和其他代谢相关基因发生了显著转变(图2C)。此外,相关性剖析显示,ADK与IGF-1(胰岛素样生长因子1的编码基因,对细胞生长、zeng殖和存活起主要作用)呈强负相关,与DNA甲基化相关编码基因呈中等负相关(图2D)。


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图2?ADK被发现是加入I/R时代代谢转变的潜在候选基因


此外研究发现,敲除心肌细胞中ADK基因可以导致细胞内腺苷积累,降低DNA甲基转移酶1(DNMT1)的表达,并导致DNA低甲基化状态。这些转变与改善心肌细胞的葡萄糖代谢和减轻心肌I/R损伤有关。ADK的缺失通过调治DNMT1和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的表达,施展心脏掩护作用。IGF-1的表达zeng加可以逆转ADK缺失对心肌I/R损伤的掩护效应,批注zeng加IGF-1表达可能具有治疗心肌I/R损伤的潜力。最后通过动物模子和细胞实验,研究人yuan进一步探索了ADK缺失对心肌能量代谢的影响,并发现ADK/DNMT1/IGF-1轴在调治心肌细胞能量代谢中起着主要作用。


总的来说,gai研究展现了心肌细胞中ADK的缺失对心肌I/R损伤的掩护作用,以及ADK/DNMT1/IGF-1轴在调治心肌能量代谢和心脏掩护中的主要性。


结论

本研究通过转录组测序发现ADK基因在I/R组中高表达,随后探讨了ADK在心肌I/R损伤中的作用及其对葡萄糖代谢的影响。研究批注,ADK缺失诱导的腺苷积累和随后DNMT1和IGF-1表达的调治有助于视察到的心脏掩护作用。这些发现有助于壹定发明确心脏康健和患病状态下代谢与表观遗传修饰之间重大的相互作用。


参考文献

Wang P, Gao R, Wu T, et al. Accumulation of endogenous adenosine improves cardiomyocyte metabolism via epigenetic reprogramming in an ischemia-reperfusion model[J]. Redox Biology, 2023, 67: 102884.

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