Cardiovasc Res 西部战区总医院杨永健教授团队发现SerpinB1调控病理性心肌肥厚和重构的功能与机制

病理性心肌肥厚和重构是心脏受到持续的病理性刺激时发生的失适应性改变，表现为心肌细胞体积增大并伴有心肌细胞死亡和间质纤维化。病理性心肌肥厚和重构是高血压、瓣膜病、心肌病等多种心血管疾病发展为心力衰竭共有的重要病理基础，短期内若不能得到改善，将会进一步导致心力衰竭的发生。既往大量证据表明，无菌性炎症在病理性心肌肥厚和重构发生中有重要作用。在长期的病理刺激下，心脏中出现大量炎症细胞浸润，局部炎症因子水平显著升高，IL-1β等炎症因子可直接促进心肌肥大性生长和间质纤维化。细胞焦亡是一种促炎性的程序性死亡方式，丝氨酸蛋白酶抑制剂B1 (SerpinB1)是细胞焦亡和炎症的重要控制分子，但其是否调控心肌细胞焦亡和炎症始动进而影响病理性心肌肥大和重构的发生尚不明确。

2024年12月17日，西部战区总医院杨永健教授团队在国际心血管权威期刊Cardiovascular Research发表了题为“SerpinB1 targeting safeguards against pathological cardiac hypertrophy and remodelling by suppressing cardiomyocyte pyroptosis and inflammation initiation”的原创性论文，揭示了SerpinB1调控心肌细胞焦亡和炎症始动在病理性心肌肥厚和重构中的作用，为心力衰竭的防治提供了新的靶点和思路。

在该研究中，作者首先发现SerpinB1在小鼠主动脉弓狭窄(TAC)诱导的心肌肥厚模型及苯肾上腺素诱导的离体心肌细胞肥大模型中表达上调，但病理刺激时间延长并不能进一步上调其表达。

据此，研究者构建了可诱导性心肌细胞SerpinB1过表达(Ctg-SerpinB1)和敲除(SerpinB1-CKO)小鼠，发现心肌SerpinB1过表达可显著减轻TAC诱导的心肌肥厚和重构，改善心功能，而SerpinB1敲除则可加重心肌肥厚和重构，导致心功能进一步恶化。

同时，心肌SerpinB1过表达有效抑制心肌肥厚模型小鼠焦亡控制通路Caspase-1/GSDMD活化，降低心脏炎症因子IL-1β和IL-18水平并减少炎症细胞浸润，SerpinB1敲除则加重心肌焦亡和心脏炎症。研究者进一步发现，活化GSDMD和Caspase-1过表达可有效抵消SerpinB1的抗炎作用和心脏保护效应，且SerpinB1与Caspase-1存在直接相互作用。

最后，外源给予重组SerpinB1蛋白(rSerpinB1)可产生SerpinB1过表达类似的抗炎作用和心脏保护效应，为靶向SerpinB1防治病理性心肌肥厚和重构开辟了潜在途径。

西部战区总医院心血管内科杨永健教授为论文的通讯作者，西部战区总医院心血管内科兰聪博士后、李秀川博士和西南交通大学硕士研生方光耀(现为四川大学华西医院博士研究生)为共同第一作者。该研究得到西部战区总医院基础医学实验室康夏博士的帮助和支持。

原文链接：

https://academic.oup.com/cardiovascres/advance-article-abstract/doi/10.1093/cvr/cvae241/7926808?redirectedFrom=fulltext