药明康德/报道

我们身体中的许多组织,如血细胞和消化道内膜等,都具有发达的修复再生能力。然而,心肌组织则不是如此。一旦因心脏病发作而遭受损伤,心肌组织则难以得到修复,而是被以胶原蛋白为主的细胞外基质(ECM)所代替,即发生了成瘢痕反应。胶原蛋白的更新速度很慢,一旦形成便难以被去除。久而久之,心脏功能会被不断削弱,最终可能走向心力衰竭。

最近,在一次寻找靶向Wnt信号通路的抗癌药的研究中,德州大学西南医学中心(UTSouthwesternMedicalCenter)的科学家们意外地发现了一个能够促进心肌修复、有望防止充血性心力衰竭的小分子WNT-。该分子是Porcn酶的抑制剂,Porcn是体内合成Wnt蛋白所需的关键酶。这一成果发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

▲WNT-分子结构(图片来源:medkoo)

“我们观察到了这一药物分子很多可预测到的副作用,比如对于骨骼和头发的影响,不过同时也有一个惊喜的发现——发成分裂的心肌细胞数目增多了,”文章通讯作者LawrenceLum教授说道:“Porcn酶抑制剂除了有望被开发为抗癌药,还可能在再生医学中发挥作用。”

研究者采用左冠状动脉前降支结扎手术在小鼠中诱发心肌梗塞,然后施以WNT-,发现接受该药物的小鼠的心脏泵血能力出现显著恢复,是对照组小鼠的两倍。

“我们实验室研究心肌修复已有多年,而此次观察到Porcn酶抑制剂在小鼠心脏病发作后能显著恢复心脏功能,着实让我们感到惊奇,”文章作者之一RhondaBassel-Duby教授表示。

▲Porcn酶抑制剂阻止心脏纤维化(图片来源:《PNAS》)

除此之外,WNT-还抑制了心肌梗塞小鼠心脏中的纤维化过程,即成瘢痕反应,后者可导致心脏的异常增生,进而可能发展为心力衰竭。实验显示,WNT-阻断了心脏成纤维细胞合成并分泌Wnt3蛋白,后者的主要作用于心肌细胞,从而改变了其基因表达谱。其中,Col6蛋白所受的影响最大。在WNT-的作用下,这一在心肌受损后表达迅速升高、参与成瘢痕反应的胶原蛋白组分的表达量大大下降。

▲Porcn酶抑制剂的分子作用机制(图片来源:《PNAS》)

“心脏病发作后的纤维化过程起初是有益的,但在长期看来会遏制心肌的再生能力,”LawrenceLum教授说道:“我们相信,应该能够开发出一种可以控制这一过程的方法,从而改善心脏的修复。”

值得指出的是,在初步的小鼠试验中,WNT-只需施用较短的时间(10周)便能起到显著的效果,从而减少了不良副作用的影响。

“我们希望,在明年能将一个Porcn酶抑制剂分子推进至临床试验,测试其对心脏病后心肌功能修复的促进效果,”LawrenceLum教授表示。

参考资料:

[1]Blockadetopathologicalremodelingofinfarctedhearttissueusingaporcupineantagonist

[2]Cancerdrugcouldpromoteregenerationofhearttissue

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长按







































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