海军军医大学章卫平教授团队发现调控心脏收缩功能的关键分子

      海军军医大学基础医学院章卫平教授团队的最新研究结果，揭示了自主发现的锌指蛋白ZBTB20是调控心脏收缩功能的关键分子。该重要发现于1月3日在心血管领域的国际权威期刊《Circulation Research》（影响因子20.1）在线发表。

      胞浆内游离Ca²⁺介导肌细胞的兴奋-收缩偶联，因此心肌细胞Ca²⁺循环在调节心脏的收缩和舒张功能中发挥关键作用。在心肌细胞舒张过程中，肌浆网（SR）的Ca²⁺泵（SERCA2a）负责将胞浆Ca²⁺泵回到SR储存，SR内Ca²⁺是心肌收缩时Ca²⁺释放入胞浆的重要来源。受磷蛋白（Phospholamban, PLN）是抑制心脏SERCA2a活性的关键蛋白，而肾上腺素刺激则可促进PLN的蛋白磷酸化并导致其失活，从而逆转PLN对SERCA2a的抑制作用，增强心脏的收缩功能。因此，PLN的表达水平及其磷酸化状态直接影响心脏的收缩功能。然而有关PLN的表达调节机制仍不清楚。

      锌指蛋白ZBTB20是章卫平教授团队自主发现并在国际上率先报道的新分子，在进化中高度保守。近20年来，该团队一直致力于系统揭示该分子在调控器官发育和内分泌代谢中的重要生理功能及其病理意义，在Nature Communications（4篇）、PNAS（4篇）、Gastroenterology、Hepatology和Development等国际优秀期刊发表了系列原创性的工作。

      在这项研究中，研究人员发现ZBTB20在心肌细胞中高表达；心肌细胞特异性敲除ZBTB20（CZB20KO）小鼠的心脏结构也血压无明显异常，但在体内外的静息状态下收缩功能明显增强，同时伴有心脏的储备功能和小鼠运动能力的显著受损。CZB20KO小鼠单个心肌细胞的收缩幅度、钙瞬变幅度、肌浆网Ca²⁺含量和SERCA2a活性均显著增加。进一步研究发现，在CZB20KO小鼠心脏和ZBTB20敲低的心肌细胞中，PLN表达明显降低，而通过腺病毒回补PLN后可很大程度上逆转ZBTB20敲除心肌细胞的收缩功能表型。该研究首次发现ZBTB20是调节心肌细胞PLN表达和SERCA2a活性的重要因子，从而为阐释心脏收缩功能的调控机制提供了新的视角。

      海军军医大学基础医学院病理生理学教研室任安经副教授、魏纯纯讲师和天津医科大学朱宪彝纪念医院刘亚晋助理研究员为该文的共同第一作者，章卫平教授为通讯作者。该研究得到了中科院营养与健康所杨黄恬教授、北京大学医学院第三附属医院张幼怡教授和天津医科大学朱毅教授等心血管领域权威专家的专业合作与宝贵支持。该研究受到国家重点研发项目和国家自然科学基金的资助，原文链接：https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.123.323798。

（供稿 中国病理生理学会内分泌与代谢专委会）