血管鈣化指血管壁沉積羥基磷灰石等鈣鹽,導(dǎo)致血管變硬、彈性喪失。在慢性腎?。?/span>CKD)患者中,該現(xiàn)象普遍存在,可顯著增加心梗、腦卒中風(fēng)險 —— 鈣化斑塊破裂是心腦血管事件的主要誘因。目前,臨床尚無有效阻止或逆轉(zhuǎn)血管鈣化的藥物。
近期,中山大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)研究團(tuán)隊在醫(yī)學(xué)國際期刊《Circulation Research》上發(fā)表重要成果Lan Z,et al.E3 Ubiquitin Ligase TRIM16-Mediated K63-linked Ubiquitination of DAB2 Enhances Integrin β1 Endocytosis to Facilitate Vascular Calcification. 通過轉(zhuǎn)錄組測序、動物模型及人體組織分析,他們發(fā)現(xiàn) E3 泛素連接酶家族成員 TRIM16,在鈣化血管組織中含量顯著升高(如圖 1 所示)。



過表達(dá)實驗:在血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)及慢性腎病大鼠中人為增加 TRIM16 含量,血管鈣化顯著加重,細(xì)胞呈現(xiàn)更多 “成骨樣” 變化 —— 骨形成標(biāo)志物 Runx2、BMP2 表達(dá)增加,血管收縮標(biāo)志物 α-SMA、SM22α 減少(如圖 2 所示)。






研究團(tuán)隊通過免疫沉淀 - 質(zhì)譜分析等技術(shù),揭示其作用路徑:

TRIM16 通過其 SPRY 結(jié)構(gòu)域,與 DAB2 的富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域(PRD)結(jié)合,對 DAB2 的 K656 位點進(jìn)行 K63 連接型泛素化修飾。該修飾不降解 DAB2,而是激活其功能(如圖 5 所示)。



激活的 DAB2 顯著增強(qiáng)細(xì)胞膜上整合素 β1(Integrinβ1)的內(nèi)吞作用,導(dǎo)致細(xì)胞表面 Integrinβ1 減少、胞內(nèi)增多。此過程激活 FAK-STAT3 信號通路 ——STAT3 進(jìn)入細(xì)胞核,促進(jìn)成骨基因表達(dá),最終導(dǎo)致 VSMCs 向骨樣細(xì)胞轉(zhuǎn)化并分泌鈣鹽,引發(fā)鈣化。

敲低 DAB2 可阻斷 TRIM16 過表達(dá)對 Integrinβ1 內(nèi)吞及 FAK-STAT3 信號的激活作用;使用 STAT3 抑制劑 Stattic,同樣可阻斷 TRIM16 的促鈣化作用(如圖 6 所示)。
綜上,TRIM16 通過 “TRIM16→DAB2 K656 K63 泛素化→Integrinβ1 內(nèi)吞→FAK-STAT3 激活→成骨分化 / 鈣化” 信號軸驅(qū)動血管鈣化。



01 理論突破
首次明確 TRIM16 為 CKD 背景下血管鈣化的關(guān)鍵驅(qū)動因子;首次闡明非降解性 K63 泛素化修飾(TRIM16 催化 DAB2 K656 位點)在血管鈣化中的核心調(diào)控作用;完整揭示 TRIM16-DAB2 - 整合素 β1-FAK-STAT3 全新信號軸。
02 潛在靶點
TRIM16、DAB2(尤其是 K656 位點)、SPRY-PRD 相互作用結(jié)構(gòu)域、Integrinβ1 內(nèi)吞過程、FAK-STAT3 信號通路,均為抗血管鈣化藥物開發(fā)的潛在靶點。針對 TRIM16-DAB2 軸的抑制劑,或成為 CKD 血管鈣化治療新策略。


a. 6-8 周齡雄性 C57 小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng) 7 天。
b. 隨機(jī)分組后,每日灌胃 200μl 腺嘌呤 - 酪蛋白混合溶液(含 100 mg/kg 腺嘌呤和 20% 酪蛋白),持續(xù) 3 周。
c. 眼眶采血檢測肌酐、尿素氮等腎功能指標(biāo)。
d. 隨后每日皮下注射 5×10^5IU/kg 維生素 D3,連續(xù) 3 天,給予普通飼料飼養(yǎng) 3 天后取樣檢測(流程圖如圖 7 所示)。


與對照組相比,模型組腎功能指標(biāo)肌酐(CREA)、尿素氮(UREA)顯著升高(P<0.05),腎組織病變明顯,主動脈鈣化嚴(yán)重(如圖 8 所示),充分證明模型構(gòu)建的有效性。

深圳靈賦拓普生物憑借專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊和標(biāo)準(zhǔn)化的實驗流程,可根據(jù)研究需求提供定制化的模型構(gòu)建服務(wù),助力科研人員在慢性腎病血管鈣化的機(jī)制研究、藥物篩選等領(lǐng)域高效推進(jìn)項目進(jìn)展。
(注:文中機(jī)制研究相關(guān)圖示及數(shù)據(jù)均來自 Lan Z, et al. 在《Circulation Research》發(fā)表的研究成果)
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近期,中山大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)研究團(tuán)隊在醫(yī)學(xué)鈣化血管組織中含量顯著升高(如圖 1 所示)。