发布于:2024-11-05
铁稳态的调控对心脏功能至关重要,铁代谢失衡会导致严重的心脏疾病。BMP10作为一种关键调节因子,在心脏发育中发挥重要作用。BMP10功能障碍可能与心血管疾病中的铁稳态失调密切相关,铁代谢调节有望作为治疗与BMP10信号通路相关的肺动脉高压(PAH)和遗传性出血性毛细血管扩张症(HHT)的潜在策略。然而,BMP10与铁稳态之间具体的调控关系尚不清楚。
2024年10月14日,Journal of Genetics and Genomics在线发表上海海洋大学陈良标教授团队题为“bmp10 maintains cardiac function by regulating iron homeostasis”的研究论文。该研究利用斑马鱼模型揭示了bmp10在调节心脏铁代谢和维持心脏功能中的关键作用,为理解铁稳态与心脏疾病的发生发展提供了新视角。
该研究利用 CRISPR/Cas9 技术,成功构建了bmp10缺失的斑马鱼突变体。结果显示,bmp10−/−突变体幼鱼血红蛋白含量不足,且在8周龄时出现严重的形态缺陷,包括体型较小、鳞片突出、腹部水肿、皮肤出血及心脏肥大,同时伴随显著贫血。随着表型的进一步恶化,bmp10−/−突变体斑马鱼的心脏经历了从铁缺乏到铁超载的转变,这种铁超载引发了强烈的氧化应激,导致脂质过氧化和铁死亡的发生。该研究发现,早期补铁能够有效恢复血红蛋白生成,而使用铁螯合剂能够缓解后期心脏肥大的症状。进一步研究表明,斑马鱼bmp10缺失通过HIF1α/Hamp介导的低氧信号与IL6/p-STAT3/Hamp炎症通路共同作用,影响铁死亡,最终导致心脏肥大和功能损伤,加剧心脏病理变化。
斑马鱼bmp10缺失介导的心脏铁代谢紊乱
综上所述,该研究确立了BMP10在心脏铁稳态调控中的重要作用,揭示了心脏铁稳态失调与铁死亡及心脏病变的分子联系。该研究不仅深化了对心脏铁代谢的认识,也为铁代谢紊乱相关的心脏疾病治疗提供了潜在靶点。
作者简介
上海海洋大学胡瑞芹博士为该论文第一作者,陈良标教授为通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金委等项目资助。
引用本文
Ruiqin Hu, Genfang Li, Peng Hu, Hongbo Niu, Wenhao Li, Shouwen Jiang, Guijun Guan, Qianghua Xu, Mingli Liu, Liangbiao Chen. (2024). bmp10 maintains cardiac function by regulating iron homeostasis. Journal of Genetics and Genomics.