FMO2 通過(guò)與 IP3R2-GRP75-VDAC1作用維持ER-線粒體結(jié)合來(lái)預(yù)防病理性心臟肥大

來(lái)來(lái)來(lái)，朋友們，今天給大家分享個(gè)厲害的雜志～

先聽(tīng)聽(tīng)它的名頭：心血管領(lǐng)域的頂級(jí)期刊、創(chuàng)刊久且影響力持續(xù)在線，地位很高啊，它就是 Circulation！

影響因子：多年保持在較高水平，如 2024 年 IF 為35.5，一直穩(wěn)居心血管領(lǐng)域前列。

SSN：0009-7322（P-ISSN）。

分區(qū)：中科院醫(yī)學(xué) 1 區(qū) TOP，小類 “心臟和心血管系統(tǒng)” 及 “外周血管病” 均為 1 區(qū)，JCR 分區(qū)為 Q1，排名靠前。

發(fā)文量：2024約 245 篇。

發(fā)刊頻率：每周

審稿速度：

原創(chuàng)研究文章的交付時(shí)間：從投稿到第一次決定：17天；接受提前印刷出版：7-10天；接受印刷出版：81天。

版面費(fèi)：

CIRCULATION是一本混合OA期刊。如果該刊采用的是AHA許可協(xié)議—CC-BY-NC-ND，文章發(fā)表費(fèi)為3806美元（約人民幣27843）。如果該刊采用的是AHA許可協(xié)議—CC-BY，則需要文章發(fā)表費(fèi)5057美元（約人民幣36996）。

這個(gè)雜志的審稿標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，論文質(zhì)量高，心血管相關(guān)的基礎(chǔ)研究、臨床研究等各類優(yōu)質(zhì)文章在上面都有發(fā)表，大家如果從事心血管領(lǐng)域相關(guān)研究，投稿沖擊一波很值得！

背景：

心臟衰竭作為各種心血管疾病的終末階段，已被認(rèn)為全球死亡率和發(fā)病率的主要原因。從適應(yīng)性心臟肥大到適應(yīng)不良心臟肥大的轉(zhuǎn)變與心力衰竭的進(jìn)展密切相關(guān)，是心臟死亡率的主要危險(xiǎn)因素。盡管目前投入了大量精力來(lái)研究適應(yīng)不良的心臟肥大，但心臟肥大的潛在機(jī)制尚不清楚。

最近的研究強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞器相互作用在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)各種病理過(guò)程（包括病理性心臟肥大）中的關(guān)鍵作用。線粒體相關(guān)ER膜（MAM）是由特異性栓系和間隔蛋白形成的動(dòng)態(tài)微結(jié)構(gòu)域，在Ca²⁺信號(hào)傳導(dǎo)、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝中起著至關(guān)重要的作用。MAMs 在從適應(yīng)性心肌肥大過(guò)渡到適應(yīng)不良的心肌肥大期間發(fā)生改變，導(dǎo)致心力衰竭進(jìn)展。然而，MAM結(jié)構(gòu)和功能如何受到調(diào)節(jié)并導(dǎo)致心力衰竭的進(jìn)展（即病理性心臟肥大）仍未闡明。

在本項(xiàng)研究中，測(cè)序揭示了 MAMs 中一關(guān)鍵因子的變化，并通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定了一種MAMs 復(fù)合物的新成分，而且為病理性心臟肥大提供了新的治療靶點(diǎn)。

結(jié)論1： FMO2在心肌肥厚中表達(dá)下調(diào)并定位于MAM結(jié)構(gòu)

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)測(cè)序發(fā)現(xiàn) 485 個(gè)差異表達(dá)基因，涉及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜及 MAM 結(jié)構(gòu)相關(guān)通路，FMO2 作為關(guān)鍵下調(diào)分子被識(shí)別。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，心肌肥厚患者樣本中 FMO2 低表達(dá)。在 TAC 手術(shù)小鼠模型及多種動(dòng)物和體外模型中也觀察到 FMO2 下調(diào)，表明其在心肌肥厚中廣泛存在且高度一致，可能在心肌重構(gòu)中扮演關(guān)鍵角色。

Fig1. FMO2在心肌肥厚中表達(dá)下調(diào)并定位于MAM結(jié)構(gòu)

結(jié)論2： FMO2心肌特異性缺失加重心肌肥厚

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建全身敲除（FMO2^?/?）和心肌特異性敲除（FMO2^cko）小鼠模型，并利用TAC誘導(dǎo)心肌肥厚，探究FMO2的心臟保護(hù)功能。進(jìn)一步利用Myh6-Cre/ERT2系統(tǒng)構(gòu)建的FMO2^^cko小鼠在TAC后也呈現(xiàn)類似的病理改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，FMO2在心肌細(xì)胞中具有抗心肌肥厚的保護(hù)作用，其缺失會(huì)加重病理性心肌重構(gòu)進(jìn)程。

Fig2. FMO2心肌特異性缺失加重心肌肥厚

結(jié)論3：特異性心臟過(guò)表達(dá)FMO2可減輕心臟肥大

研究者利用AAV9-cT n T系統(tǒng)在小鼠心臟特異性過(guò)表達(dá)FMO2，4周后 實(shí)驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)表達(dá)升高。對(duì)小鼠實(shí)施TAC手術(shù)后，FMO2過(guò)表達(dá)組心重比降低，組織染色觀察到心肌細(xì)胞橫截面積較小，肥厚相關(guān)基因表達(dá)被抑制。結(jié)果表明，FMO2過(guò)表達(dá)可緩解心肌結(jié)構(gòu)重構(gòu)，有效保護(hù)心功能，具有抗心肌肥厚作用。

Fig3. 特異性心臟過(guò)表達(dá)FMO2可減輕心臟肥大

結(jié)論4：FMO2 在心臟肥大期間保持 ER-線粒體接近度

在苯shen上腺素刺激的NRCMs中，操控FMO2表達(dá)顯示，FMO2可調(diào)控ER與線粒體共定位，敲低加劇解耦合，過(guò)表達(dá)恢復(fù)接觸。電子顯微鏡證實(shí)FMO2缺失削弱MAM接觸面積，過(guò)表達(dá)可恢復(fù)，且MAM類型不變，表明其通過(guò)非傳統(tǒng)連接蛋白途徑調(diào)控結(jié)構(gòu)。FMO2敲低影響線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)，過(guò)表達(dá)逆轉(zhuǎn)改變。這些結(jié)果在TAC模型中得到驗(yàn)證，表明FMO2通過(guò)維持ER-線粒體耦聯(lián)狀態(tài)，在防止病理性心肌肥厚中發(fā)揮關(guān)鍵作用，且機(jī)制獨(dú)立于傳統(tǒng)MAM連接蛋白。

Fig4. FMO2 在心臟肥大期間保持 ER-線粒體接近度

結(jié)論5：FMO2 通過(guò)與 IP3R2-GRP75-VDAC1 復(fù)合物相互作用參與 MAMs 的形成

研究發(fā)現(xiàn)，FMO2缺失顯著降低線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組分的結(jié)合能力，表明其參與 MAM 結(jié)構(gòu)組裝。FMO2 敲低削弱 IP3R2 對(duì) Grp75 結(jié)合力，FMO2?/? 小鼠 MAM 組分中 IP3R2 水平下降。PLA 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 FMO2 與三元復(fù)合物空間接近性，且苯shen上腺素處理或 TAC 手術(shù)致 PLA 信號(hào)下降，FMO2 過(guò)表達(dá)可恢復(fù)，缺失則加重信號(hào)丟失。研究表明，FMO2 通過(guò)與 IP3R2–Grp75–VDAC1 復(fù)合物相互作用穩(wěn)定 MAM 結(jié)構(gòu)，是其形成和維持的關(guān)鍵調(diào)控因子。

Fig5. FMO2 通過(guò)與 IP3R2-GRP75-VDAC1 復(fù)合物相互作用參與 MAMs 的形成

結(jié)論6：MAM 定位的 FMO2 保護(hù) NRCM 免受肥大

為驗(yàn)證FMO2抗心肌肥大作用是否依賴其MAMs定位，研究構(gòu)建了缺失內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜區(qū)的FMO2突變體Fdel510-535并穩(wěn)定表達(dá)于新生鼠心肌細(xì)胞。結(jié)果顯示，其無(wú)法恢復(fù)Ca2?轉(zhuǎn)運(yùn)，不能增強(qiáng)蛋白互作信號(hào)或修復(fù)解偶聯(lián)，也不能改善細(xì)胞肥大及基因表達(dá)。但酶活缺失型FMO2突變體Ad-FMO2 mut可恢復(fù)Ca2?轉(zhuǎn)運(yùn)、改善線粒體–內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、抑制肥大及標(biāo)志物上調(diào)。表明FMO2通過(guò)MAM定位而非酶活性發(fā)揮抗心肌肥大作用。

Fig6. MAM 定位的 FMO2 保護(hù) NRCM 免受肥大

結(jié)論7：合成接頭誘導(dǎo)的 ER-線粒體接觸可防止心臟肥大

研究發(fā)現(xiàn)FMO2缺失致心肌肥大與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)–線粒體接觸受損相關(guān)。在TAC小鼠模型中，該連接蛋白改善心臟結(jié)構(gòu)和功能，抑制病理性重構(gòu)，增強(qiáng)線粒體功能，緩解FMO2?/?小鼠的心肌肥大，表明增強(qiáng)ER–線粒體連接可抵抗FMO2缺失引發(fā)的心肌病理性改變。

Fig7. 合成接頭誘導(dǎo)的 ER-線粒體接觸可防止心臟肥大

研究亮點(diǎn)

· 揭示FMO2在心臟中通過(guò)維持MAM結(jié)構(gòu)調(diào)控心肌肥厚；

· 連接基礎(chǔ)研究與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)：提出以“ER-線粒體接觸增強(qiáng)”為潛在干預(yù)策略；

· 臨床前數(shù)據(jù)充分，包括人類心臟組織樣本、小鼠模型、干細(xì)胞心肌細(xì)胞等多個(gè)體系驗(yàn)證。