中國醫學科學院醫學實驗動物研究實驗動物資源研究中心的基因工程技術課題組,在CYP2E1參與心血管病理調控機制研究中取得新進展,近日在Circulation子刊 Journal of the American Heart Association (JAHA)雜志上發表研究成果(Feifei Guan, Xinlan Yang, Jing Li, Wei Dong, Xu Zhang, Ning Liu, Shan Gao, Jizheng Wang, Lianfeng Zhang, Dan Lu. A new molecular mechanism underlying myc-mediated CYP2E1 upregulation in apoptosis and energy metabolism in the myocardium. J Am Heart Assoc. 2019;8:e009871. DOI: 10.1161/JAHA.118.009871.)
CYP2E1,是Cytochromes P450酶家族成員之一,廣泛存在于哺乳動物中,于肝臟,腦和心臟等多種組織中表達,其催化多種內源和外源物質的氧化。文獻報道CYP2E1在犬心肌病心肌中,高血壓大鼠,心肌缺血及心肌病人心肌中表達上調。我們發現在心肌病、心衰及心肌缺血時CYP2E1的表達上調,包括心肌病、心衰及心肌缺血小鼠模型和HCM病人心肌樣本,那么在這些心臟病理情況下,CYP2E1的表達為何會上調,CYP2E1的表達又有怎樣的病理和生理意義。
我們經軟件預測、啟動子活性及染色質免疫沉淀分析,確定了MYC可以與CYP2E1啟動子特異性結合,并活化其啟動子活性,同時我們利用TAC誘導的壓力負荷致心衰小鼠模型和ADR藥物誘導的心肌損傷小鼠模型及體外心肌細胞系應激/損傷模型,確定了ERK1/2和PI3K/Akt信號通路激活,并誘導myc的表達,myc與CYP2E1啟動子特異性結合,從而增加CYP2E1轉錄表達。那么CYP2E1的表達對機體又有怎樣的病理和生理作用呢,之前我們的研究表明CYP2E1高表達在心肌細胞氧化應激和凋亡中發揮重要的病理作用。隨后我們發現CYP2E1在增加心肌氧化應激和凋亡的同時,其可發揮增加心肌能量供應這一生理作用,從而部分緩解心臟病理情況下的能量供應危機,綜上,CYP2E1在心肌病生理調節中的作用是把雙刃劍。
關菲菲博士是論文的第一作者,呂丹副研究員是論文的通信作者。