近日,中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院院長葛均波院士團(tuán)隊(duì)在Natrue子刊發(fā)文指出了心血管病治療的新思路:靶向作用于賴氨酸去乙?;感揎棥?/p>
葛均波等表示,未來的研究重點(diǎn)應(yīng)放在組織特異性去乙酰化酶抑制劑的設(shè)計(jì)或?qū)ふ医M織特異性病理靶標(biāo)上。
據(jù)悉,大量研究顯示,賴氨酸乙?;揎椗c心血管病、癌癥等關(guān)系密切。賴氨酸乙?;揎検且环N可逆的蛋白翻譯后修飾,由賴氨酸乙?;D(zhuǎn)移酶(KATs)催化,由賴氨酸去乙?;福↘DACs)去修飾。KATs和KDACs通過組蛋白乙?;{(diào)控基因表達(dá)。
其中,KATs分A、B兩型;KDACs分為I類、II類(細(xì)分為IIa和IIb類),III類(sirtuins,其中只有SIRT1,SIRT2和SIRT3具有強(qiáng)去乙?;富盍?和IV類HDACs四類。
對于高血壓而言,相關(guān)血管內(nèi)皮細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),組蛋白的乙?;脚c肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2下游基因的表達(dá)和內(nèi)皮素-1的表達(dá)相關(guān)聯(lián),進(jìn)而影響到高血壓的發(fā)生。
去乙?;窰DAC3通過去乙?;饔迷鰪?qiáng)鹽皮質(zhì)激素受體的轉(zhuǎn)錄活性,促進(jìn)高血壓的發(fā)展。而去乙?;窼IRT3通過調(diào)控線粒體蛋白的活力,SIRT1調(diào)控eNOS的活力,對高血壓的發(fā)展起到保護(hù)作用。推測去乙酰化酶HDAC3,SIRT1和SIRT3可能是高血壓早期診斷和治療的潛在靶標(biāo)。
在心衰的心肌重構(gòu)過程中,HDAC4、HDAC5和HDAC9通過抑制肥大相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子,抑制心肌肥大,SIRT1、SIRT2、SIRT3也對心肌肥大起到抑制作用,其中SIRT3主要通過調(diào)控線粒體功能抑制心肌肥大和抑制SMAD信號(hào)通路抑制心肌纖維化。
與此同時(shí),研究發(fā)現(xiàn)某些類型的HDAC可以促進(jìn)病理的心肌增生,損害心臟功能。據(jù)此,去乙?;傅囊种苿┖图?dòng)劑可能對心臟病理重構(gòu)具有保護(hù)作用。
心?;颊呓?jīng)過血管再開通治療后,易引發(fā)一過性心肌缺血再灌注損傷,對心肌細(xì)胞造成額外的損傷。研究發(fā)現(xiàn),HDAC6可加重缺血再灌注損傷,而位于心肌細(xì)胞線粒體中的HDAC1同樣對缺血再灌注損傷具有促進(jìn)作用。
相反,SIRT1、SIRT3和SIR-T7通過保護(hù)線粒體功能或抑制凋亡通路,而緩解缺血再灌注損傷引發(fā)的心肌細(xì)胞死亡。
因此,HDAC6和線粒體中HDAC1的抑制劑將是減輕術(shù)后心肌缺血再灌注損傷的潛在藥物,而Sirtuin家族的激動(dòng)劑同樣有助于心梗術(shù)后的恢復(fù)。
除乙酰化外,賴氨酸殘基上還可發(fā)生不同類型的酰基化修飾。近年來的研究還現(xiàn),心血管病或心血管病風(fēng)險(xiǎn)因素與賴氨酸酰基化修飾水平具有顯著相關(guān)性。
高水平的組蛋白賴氨酸丙?;?、丁?;桶投辊;c肥胖相關(guān),高水平的賴氨酸丙?;c糖尿病相關(guān),高水平的賴氨酸琥珀酰化與心肌缺血再灌注損傷有關(guān)。去乙?;窼IRT1、SIRT2和SIRT3、SIRT5和HDAC3可能是干預(yù)這些風(fēng)險(xiǎn)因素和治療心血管疾病的特異靶點(diǎn)。
這些均提示抑制促進(jìn)疾病發(fā)生、促進(jìn)疾病恢復(fù)的過程,可實(shí)現(xiàn)心血管疾病分子層面的控制。
據(jù)介紹,目前用于治療癌癥的去乙酰化酶抑制劑常與室性心律失常的發(fā)生有關(guān),從而限制了使用。
Isoform-selective去乙?;敢种苿π难芗膊≈委熆赡軐⒏踩陀行?,如HDAC3抑制劑治療高血壓,HDAC6抑制劑治療房顫和緩解缺血再灌注損傷。
與其他去乙?;覆煌?,sirtuin家族的SIRT1,SIRT2,SIRT3和SIRT5可以抑制心血管疾病的進(jìn)程。因此,sirtuin激動(dòng)劑如白藜蘆醇(SIRT1激動(dòng)劑)、SRT2104(SIRT1激動(dòng)劑)和煙酰胺核糖(泛sirtuin激動(dòng)劑)是心血管疾病治療的潛在藥物。
值得關(guān)注的是,目前白藜蘆醇和煙酰胺核糖對外周動(dòng)脈疾病、白藜蘆醇對擴(kuò)張型心肌病治療的臨床III期實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行,水飛薊賓(SIRT3激動(dòng)劑)對高血壓患者的臨床IV期實(shí)驗(yàn)2018年已完成,說明sirtuin激動(dòng)劑對于心血管疾病的治療比現(xiàn)有的去乙酰化酶抑制劑在安全性和有效性上更加有說服力,并有可能對多類型心血管疾病都存在治療的臨床價(jià)值。
原始出處:
Li P1,2, Ge J3,4, Li H5,6.Lysine acetyltransferases and lysine deacetylases as targets for cardiovascular disease.Nat Rev Cardiol. 2019 Jul 26. doi: 10.1038/s41569-019-0235-9. [Epub ahead of print]
合作咨詢
肖女士 021-33392297 Kelly.Xiao@imsinoexpo.com