ARC蛋白对心肌细胞肥大和凋亡的调控
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发布时间：2016-11-24
世界卫生组织对2004年以来人类的主要死因进行了研究，认为在未来20年，有三大死亡原因将日益猖獗，包括心脏病，肺病和交通事故。其中，心脏病自2004年以来就已经成为了人类的第一杀手。因此，对心脏疾病进行基础和临床研究意义非常重大，其研究成果有助于人类更好地认知心脏疾病的发生机理，从而为预防和治疗心脏疾病提供理论和临床依据。中国科学院动物研究所李培峰课题组以大鼠乳鼠的原代心肌细胞为模型，系统研究了ARC（apoptosis repressor with caspase recruitment domain）蛋白在心肌细胞肥大和心肌细胞凋亡中的调控作用。他们的研究成果已经刊登在较高水平的国际杂志上，包括Circulation（IF=12.755），Molecular and Cellular Biology（IF=6.42）和Journal of Biological Chemistry（IF=5.581）。
ARC是一个在心肌细胞中高表达的抗细胞凋亡蛋白，对于心肌细胞具有保护作用。人体内活性氧(ROS)的增多是导致心肌细胞肥大的原因之一。李培峰研究组的研究发现FOXO3a转录因子能够激活过氧化氢酶的表达，从而降低体内ROS的水平，抑制心肌细胞肥大的发生。另外一项研究表明，降低过氧化氢酶的表达会引起ARC磷酸化水平的降低，使其不能定位于线粒体，最终导致心肌细胞的肥大。
除了研究ARC在心肌细胞肥大中的作用之外，李培峰研究组还着重研究了ARC的表达调控和抗心肌细胞凋亡的机制。最新研究证明ARC是以一种依赖于磷酸化的方式抑制心肌细胞凋亡，其原因是磷酸化的ARC可以同procaspase8结合，使之不能被激活；然而，经过异丙肾上腺素和醛固酮处理之后，心肌细胞内calcineurin蛋白被激活，引起细胞内ARC的去磷酸化，降低其对心肌细胞的保护作用，最终导致细胞凋亡。
研究的意义在于：（1）发现ROS 通过降低ARC蛋白的磷酸化水平来促进心肌细胞肥大，加深了人们对ROS引起心肌细胞肥大机制的认识；（2）证明FOXO3a转录因子能够通过直接调控过氧化氢酶的表达来抑制心肌细胞肥大，拓宽了人们对心肌细胞中ROS的产生和清除机制的认知；（3）发现并且鉴定了一条依赖于ARC磷酸化的心肌细胞凋亡途径，为设计抗心肌细胞凋亡的药物提供了新的理论依据。
