编者按:“基础科学与临床科学携手,共谋学科发展”是心血管领域发展的重要动力。在第二十六届长城国际心脏病学会议上,美国德克萨斯大学西南医学中心Harry S. Moss心脏中心Joseph A. Hill教授对保护心脏免受缺血/再灌注损伤的两种机制进行解析。
缺血/再灌注损伤是心肌损伤的重要机制。一方面,缺血/再灌注损伤可诱导氨基己糖合成(HBP)途径的基因表达,激活该途径,诱导N-乙酰基葡萄糖(GlcNAc)修饰,从而发挥心肌保护作用。另一方面,缺血/再灌注损伤可诱导未折叠蛋白反应(UPR),增加BiP、GRP94和CHOP表达。UPR可进一步激活O-GlcNAc蛋白修饰过程,进而保护心脏不受缺血/再灌注损伤。
进一步研究发现,Xbp1s以HBP的途径中的多种酶为靶点,可激活体内的HBP,增强其活性。其中,HBP的限速酶GFAT1是Xbp1s的直接作用靶点。Xbp1的功能缺失可减弱缺血/再灌注诱导的O-GlcNAc修饰,加重缺血/再灌注损伤及其诱导的收缩功能减退,但不影响基线水平的心脏功能;Xbp1s的过表达有助于保留心肌的收缩功能,但对基线水平的心脏功能无影响。
综上可见,Xbp1s直接激活HBP途径通过诱导O-GlcNAc修饰及UPR两种机制保护心脏免受缺血/再灌注损伤。