靶向ADAMTS1/HDAC6缓解心肌梗死后心脏纤维化中TGF-β1/SMAD2相关的心脏纤维化

Targeting ADAMTS1/HDAC6 alleviates TGF-β1/SMAD2-associated cardiac fibrosis in cardiac fibrosis post-myocardial infarction.

作者信息Qiao Jin, Chun Chen, Pengcui Wu, Liang Li, Luping Jiang, Ran Chen, Shanxiang Xu, Yuyan Huang, Haixia Xu, Xiao Long
PMID41677923
发布时间2026-02-12
DOI10.1007/s10565-026-10159-2

实验完整度

包含临床样本、细胞模型、小鼠模型、ChIP、Co-IP、功能验证及体内干预等多层级验证。

主要模型

小鼠心肌梗死后心脏纤维化模型 人心脏成纤维细胞 小鼠心脏成纤维细胞 心肌纤维化患者血清样本

重点核对

TGF-β1浓度10 ng/mL、Ang II浓度0.1 μM,处理时间12、24、48小时 ADAMTS1抑制剂anti-ADAMTS1单克隆抗体剂量10 mg/kg,每周一次腹腔注射,共4周 shRNA-HDAC6慢病毒滴度1×10^8 TU/mL,尾静脉注射100 μL HDAC6抑制剂ACY1215浓度5 μM,处理48小时 MG132浓度10 μM,处理24小时

摘要

背景:具有血栓海绵蛋白基序的去整合素和金属蛋白酶1(ADAMTS1)参与心肌纤维化的发生和发展。在这里,我们试图探讨ADAMTS1在心肌梗死后心脏纤维化(CFPMI)中的具体调控机制。方法:收集心肌纤维化患者的血液样本。构建CFPMI小鼠模型以及用TGF-β1或Ang II处理的人或小鼠心脏成纤维细胞的体外模型。使用ChIP证实SMAD2与ADAMTS1结合,并使用Co-IP验证ADAMTS1与HDAC6之间的相互作用。使用SMAD2敲低、ADAMTS1调控和HDAC6抑制剂处理的细胞模型来研究它们在纤维化中的作用。最后,在体内验证了AAV-shRNA-HDAC6和ADAMTS1抑制剂的效果。结果:心肌纤维化患者血清中ADAMTS1水平升高。在纤维化小鼠心脏和用纤维化因子刺激的人心脏成纤维细胞中,发现ADAMTS1和p-SMAD2增加。ChIP验证了SMAD2与ADAMTS1的结合。机制上,在TGF-β1诱导的人和小鼠心脏成纤维细胞纤维化过程中,SMAD2调控ADAMTS1的表达。ADAMTS1的过表达增强了TGF-β1诱导的人和小鼠心脏成纤维细胞中胶原纤维蛋白的产生。此外,在CFPMI小鼠心脏中HDAC6表达升高,ADAMTS1抑制HDAC6以调节纤维化。在纤维化过程中,ADAMTS1与HDAC6相互作用。在体内,shRNA-HDAC6和ADAMTS1抑制剂治疗减轻了CFPMI后的心肌纤维化并改善了心脏功能。结论:靶向ADAMTS1/HDAC6可缓解CFPMI中TGF-β1/SMAD2相关的心脏纤维化。这项研究可能为心肌纤维化的治疗提供新的理论基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
ADAMTS1在心肌梗死后心脏纤维化(CFPMI)中的具体调控机制是什么?
核心机制
TGF-β1/SMAD2通过直接结合ADAMTS1启动子调控其转录表达,ADAMTS1与HDAC6相互作用并抑制其泛素化降解,从而稳定HDAC6蛋白,促进心脏纤维化。
主要证据
临床血清ELISA显示ADAMTS1升高;CFPMI小鼠心脏及TGF-β1/Ang II刺激的成纤维细胞中ADAMTS1和p-SMAD2升高;ChIP证实SMAD2结合ADAMTS1启动子;Co-IP证实ADAMTS1与HDAC6相互作用;si-SMAD2和si-ADAMTS1下调胶原蛋白表达;体内sh-HDAC6和anti-ADAMTS1改善心脏功能并减少胶原沉积。
研究意义
为心肌纤维化的治疗提供新的理论依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本检测

检测心肌纤维化患者血清中ADAMTS1水平与健康对照的差异

收集30例心肌纤维化患者和30例健康对照的血液样本,通过ELISA检测ADAMTS1水平。

2

CFPMI小鼠模型建立与表型评估

建立CFPMI模型并评估心肌纤维化及心功能障碍

对C57BL/6小鼠进行左前降支冠状动脉结扎构建CFPMI模型,通过超声心动图、HE染色、天狼星红染色、Western blot和IHC评估心脏功能、组织学变化和纤维化标志物。

3

体外细胞模型建立

建立TGF-β1或Ang II诱导的心脏成纤维细胞纤维化模型

用10 ng/mL TGF-β1或0.1 μM Ang II处理人/小鼠心脏成纤维细胞12、24、48小时,通过Western blot、qRT-PCR和IF检测ADAMTS1、胶原蛋白和FN表达。

4

SMAD2调控ADAMTS1的机制验证

验证SMAD2是否结合ADAMTS1启动子并调控其表达

通过JASPAR预测结合位点,ChIP验证SMAD2与ADAMTS1启动子结合;si-SMAD2敲低后检测ADAMTS1、Collagen I和FN表达。

5

ADAMTS1功能验证

验证ADAMTS1过表达或敲低对胶原蛋白产生的影响

通过oe-ADAMTS1过表达或si-ADAMTS1敲低,检测Collagen I、FN、α-SMA表达。

6

HDAC6介导的机制验证

验证ADAMTS1与HDAC6的相互作用及其对HDAC6蛋白稳定性的影响

通过Co-IP验证ADAMTS1与HDAC6相互作用;在MG132存在下用oe-ADAMTS1或si-ADAMTS1处理,检测HDAC6泛素化水平;使用HDAC6抑制剂ACY1215处理,观察纤维化标志物变化。

7

体内干预验证

验证sh-ADAMTS1或sh-HDAC6及anti-ADAMTS1在CFPMI小鼠中的治疗效果

通过尾静脉注射shRNA-ADAMTS1或shRNA-HDAC6慢病毒,或腹腔注射anti-ADAMTS1抗体,评估心脏功能、存活率、组织学变化和胶原沉积。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
ADAMTS1 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E15060h
ADAMTS1抗体Abcamab236497
Collagen I抗体Abcamab270993
纤连蛋白抗体AbiowellAWA00143
SMAD2抗体Proteintech12570-1-AP
磷酸化SMAD2抗体Abcamab280888
α-平滑肌肌动蛋白抗体Abcamab5694
HDAC6抗体Proteintech128341-AP
TGF-β1抗体AbiowellAWA00083
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGProteintechSA00001-2
增强化学发光试剂AbiowellAWB0005
TRIzol总RNA提取试剂盒Thermo15596026
反转录试剂盒CWBIOCW2569
Ultra SYBR预混液CWBIOCW2601
波形蛋白抗体Proteintech10366-1-AP
HDAC6抗体Proteintech12834-1-AP
ADAMTS1抗体Proteintech12749-1-AP
纤连蛋白抗体AbiowellAWA10327
Collagen I抗体Abcamab138492
磷酸化SMAD2抗体Abcamab280888
ADAMTS1抗体Proteintech12749-1-AP
磷酸化SMAD2抗体Abcamab280888
HDAC6抗体Biossbs-2811R
转化生长因子-β1MCEHY-P78168
血管紧张素IIMCEHY-13948
转化生长因子-β1Sino Biological50698-M08H-B
小鼠心脏成纤维细胞AbiowellAW-YCM032
成纤维细胞培养基AbiowellAW-MC023
人心脏成纤维细胞ProcellCP-H078
人心脏成纤维细胞完全培养基ProcellCM-H078
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668019
ADAMTS1单克隆抗体Abcamab134430
shRNA-HDAC6慢病毒HonorGeneHG-AAVSH010413
AAV-sh-NCHonorGene--
RIPA裂解液AbiowellAWB0136

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞模型
TGF-β1浓度10 ng/mL,Ang II浓度0.1 μM,处理时间12、24、48小时;人心脏成纤维细胞(CP-H078)和小鼠心脏成纤维细胞(AW-YCM032)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment
动物模型
小鼠品系C57BL/6,8-12周龄,雄性;LAD结扎构建CFPMI模型;shRNA-ADAMTS1慢病毒滴度1×10^8 TU/mL,尾静脉注射100 μL;anti-ADAMTS1抗体剂量10 mg/kg,每周一次,共4周
阅读提示:Materials and methods: Animals
分子机制验证
si-SMAD2序列及转染效率;ChIP实验条件;Co-IP实验条件;MG132浓度10 μM,处理24小时;ACY1215浓度5 μM,处理48小时
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment, ChIP, Co-IP; Results相应图注
检测方法
Western blot抗体及稀释比例;qRT-PCR引物序列及内参GAPDH;ELISA试剂盒货号CSB-E15060h
阅读提示:Materials and methods: Western blot, qRT-PCR, ELISA