Circulation:Pkm2调控心肌细胞周期,可促进心肌细胞再生

2020-04-20 QQY MedSci原创

成年哺乳动物心脏的再生能力有限,主要是因为出生后,心肌细胞周期就会停滞。在过去的二十年中,大量研究探索了心肌细胞周期的调控机制,以增强心肌梗死后的心肌再生。Pkm2(丙酮酸激酶肌肉同工酶2)是糖酵解丙

成年哺乳动物心脏的再生能力有限,主要是因为出生后,心肌细胞周期就会停滞。在过去的二十年中,大量研究探索了心肌细胞周期的调控机制,以增强心肌梗死后的心肌再生。Pkm2(丙酮酸激酶肌肉同工酶2)是糖酵解丙酮酸激酶的同工酶。Pkm2在心肌细胞增殖、心脏发育和心脏再生中的作用尚不清楚。

本研究通过特异性敲除心肌细胞Pkm2和过表达Pkm2来研究Pkm2在心肌细胞中的作用,评估其对急性或慢性心肌损伤后的心肌再生的影响。

结果发现,Pkm2是心肌细胞周期的重要调节因子。Pkm2在发育过程中和刚出生后的心肌细胞中表达,但在成年期间不表达。在心脏发育过程中特异性敲除Pkm2可导致心肌细胞周期停滞、心肌细胞数量减少以及心肌细胞体积变小。此外,在小鼠急性或慢性心肌梗塞后,予以心脏特异性的Pkm2 mRNA, 可增加心肌细胞分裂、增强心脏功能,并提高长期存活率。在机制尚,Pkm2是通过合成代谢途径和β-catenin调节心肌细胞周期并减少氧化应激损伤。

本研究表明,Pkm2是心肌细胞周期和氧化应激的重要内在调节器,提示使用心肌特异性Pkm2 mRNA作为基因疗法的潜力。

原始出处:

Ajit Magadum, et al. Pkm2 Regulates Cardiomyocyte Cell Cycle and Promotes Cardiac Regeneration. Circulation. 2020;141:1249–1265

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