背景
       心肌梗死(MI)是由心臟或冠狀動(dòng)脈持續(xù)缺血引起的常見表現(xiàn)，并與高死亡率相關(guān)。心肌纖維化是病理性細(xì)胞外基質(zhì)重塑和成纖維細(xì)胞活化的過(guò)程，是包括心肌梗死在內(nèi)的大多數(shù)心臟損傷不可避免的事件。乳酸已被證明可誘導(dǎo)肌成纖維細(xì)胞分化并促進(jìn)肺纖維化。研究發(fā)現(xiàn)糖酵解衍生的乳酸通過(guò)在組蛋白賴氨酸(K)殘基上添加乳酸基直接改變組蛋白，這一過(guò)程被稱為“乳酸化”，最終影響基因轉(zhuǎn)錄。然而，乳酸是否會(huì)誘導(dǎo)心肌缺血損傷后的乳酸化和心肌纖維化尚不清楚。
       內(nèi)皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EndoMT)是內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)歷的一個(gè)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，一系列細(xì)胞和分子的變化導(dǎo)致間充質(zhì)細(xì)胞(如肌成纖維細(xì)胞)表型的改變。心肌梗死后的心臟缺氧會(huì)促進(jìn)EndoMT，從而導(dǎo)致心臟纖維化，從而導(dǎo)致心功能障礙。
       在這里，作者觀察到乳酸水平的增加通過(guò)誘導(dǎo)心肌EndoMT而強(qiáng)烈地增強(qiáng)心肌纖維化和心功能障礙。在體外，作者發(fā)現(xiàn)乳酸促進(jìn)缺氧誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞EndoMT和TGF-β/ Smad2信號(hào)的激活。在機(jī)制上，作者證明了乳酸在缺氧/心肌梗死后上調(diào)Snail1核易位和乳酸化。抑制Snail1可改善心肌梗死后乳酸誘導(dǎo)的心功能障礙，抑制乳酸刺激的EndoMT、Snail1的乳酸化和TGF-β/Smad2信號(hào)的激活。這些發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了作者對(duì)乳酸鹽在心肌梗死后EndoMT中的作用的理解，并將成為開發(fā)改善心肌梗死后心臟重塑和功能的創(chuàng)新療法的基礎(chǔ)。本文于2023年2月發(fā)表于《SCIENCE ADVANCES》，IF=13.6。

技術(shù)路線

結(jié)果

1.減少乳酸可改善心肌梗死后的心功能和心肌纖維化

       臨床研究表明，高乳酸水平在心力衰竭患者中普遍存在，并與心力衰竭的死亡率相關(guān)。在本研究中，作者研究了心肌梗死是否會(huì)增加循環(huán)乳酸水平。如圖1 (A至F)所示，術(shù)后7天，心肌梗死顯著提高血清和心臟乳酸水平，同時(shí)心功能下降。為了確定乳酸的減少是否會(huì)改善心肌梗死后心功能障礙和心肌纖維化過(guò)程，作者通過(guò)腹腔注射糖酵解抑制劑2-脫氧-d -葡萄糖(2-DG)來(lái)降低乳酸水平。2 dg抑制血清和心肌乳酸水平引起的心肌梗死(圖1 A和B),感興趣的射血分?jǐn)?shù)(EF %)和部分縮短(FS %) 2 dg MI老鼠的水平高于汽車MI老鼠(圖1C和D)。左心室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容積(LVESV)值比汽車低2 dg MI小鼠心肌梗死小鼠(圖1,E和F),表明抑制乳酸生產(chǎn)改善心肌梗死后心臟功能。此外,馬森三色染色顯示，2-DG給藥導(dǎo)致心肌梗死后心肌纖維化減少(圖1G)。這些數(shù)據(jù)表明乳酸生成增加可能參與了MI誘導(dǎo)的纖維化和心功能障礙。

圖1. 心肌梗死后乳酸水平升高導(dǎo)致心功能障礙加重和心肌纖維化增加

2.心肌梗死后乳酸生成增加，加重心功能障礙和心肌纖維化

       為了證實(shí)乳酸在心肌梗死后心功能障礙和纖維化中的作用，作者在心肌梗死誘導(dǎo)后3小時(shí)給小鼠補(bǔ)充乳酸，并在心肌梗死后1周和4周用超聲心動(dòng)圖評(píng)估心功能。圖1H顯示，腹腔注射乳酸(0.5 g/kg體重)7天后血清乳酸濃度恢復(fù)到正常水平。因此，乳酸鹽每7天腹腔注射一次。與假手術(shù)組相比，心肌梗死顯著下調(diào)了EF%和FS%的值(圖1、I和J)。作者觀察到，與心肌梗死組相比，乳酸治療進(jìn)一步降低了EF%(7天下降14.0%，28天下降19.5%)和FS%(7天下降15.8%，28天下降21.6%)的值(圖1I和J)。與此同時(shí)，乳酸治療增加了心肌梗死后LVEDV和LVESV的水平(圖1I和J)。作者還使用滲透性微型泵來(lái)持續(xù)維持小鼠血清乳酸水平的穩(wěn)定。乳酸水平的升高顯著下調(diào)了心肌梗死后EF%和FS%的水平(圖B和C)，上調(diào)了LVEDV和LVESV的值(圖D和E)。馬松三色染色證明，乳酸給藥可顯著誘導(dǎo)心肌梗死小鼠的心臟纖維化(圖1M)。

3.抑制乳酸生成可減弱心肌梗死后心肌EndoMT

       EndoMT是內(nèi)皮細(xì)胞失去其內(nèi)皮特性并向成纖維細(xì)胞樣表型過(guò)渡的過(guò)程，在心肌梗死后的心臟纖維化中起關(guān)鍵作用。為了研究乳酸如何增加心肌梗死后心肌纖維化，作者接下來(lái)評(píng)估了乳酸與心肌梗死后心肌EndoMT之間是否存在關(guān)聯(lián)。心肌梗死誘導(dǎo)內(nèi)皮標(biāo)記物CD31和VE-cadherin表達(dá)(圖2A)以及間充質(zhì)標(biāo)記物成纖維細(xì)胞特異性蛋白1 (FSP1)、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)和膠原1a1表達(dá)(圖2A)顯著增加。然而，通過(guò)給藥2-DG抑制乳酸生成可提高CD31和VE-cadherin的表達(dá)，同時(shí)消除心肌梗死誘導(dǎo)的膠原1a1、α-SMA和FSP1的增加(圖2A)。與此一致，2-DG處理上調(diào)內(nèi)皮標(biāo)志物Cdh5和Kdr的mRNA水平(圖2B)。相反，2-DG下調(diào)了間充質(zhì)標(biāo)志物Atca2、Col1a1、Fn1和S100a4 mRNA的表達(dá)(圖2B)。為了證實(shí)作者的觀察，作者在內(nèi)皮細(xì)胞特異性綠色熒光蛋白(GFP)標(biāo)記的小鼠(TIE2GFP)中添加或不添加2-DG誘導(dǎo)心肌梗死，并在心臟組織中使用抗GFP(綠色)和抗fsp1(紅色)抗體進(jìn)行免疫熒光染色。如圖2C所示，與假對(duì)照組相比，MI誘導(dǎo)GFP與FSP1共定位。相反，2-DG對(duì)乳酸生成的抑制減弱了MI誘導(dǎo)的GFP和FSP1之間的共定位，表明2-DG減少了MI刺激的心肌EndoMT。此外，在心肌梗死或假手術(shù)后7天，作者從收獲的心臟中分離內(nèi)皮細(xì)胞，并通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞的百分比。如圖2D所示，從假對(duì)照小鼠分離的內(nèi)皮細(xì)胞顯示，大多數(shù)GFP細(xì)胞被抗cd31和抗cd114(內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物)抗體染色。Gp38是一個(gè)被廣泛接受的心臟成纖維細(xì)胞群體標(biāo)記。圖2E顯示，假對(duì)照心臟內(nèi)皮細(xì)胞中幾乎沒有檢測(cè)到Gp38染色。然而，心肌梗死顯著提高了gfp標(biāo)記的內(nèi)皮細(xì)胞中g(shù)p38陽(yáng)性染色細(xì)胞的數(shù)量和百分比。相反，2-DG處理抑制了MI誘導(dǎo)的gp38陽(yáng)性內(nèi)皮細(xì)胞如圖2D所示，從假對(duì)照小鼠分離的內(nèi)皮細(xì)胞顯示，大多數(shù)GFP細(xì)胞被抗cd31和抗cd114(內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物)抗體染色。Gp38是一個(gè)被廣泛接受的心臟成纖維細(xì)胞群體標(biāo)記。圖2E顯示，假對(duì)照心臟內(nèi)皮細(xì)胞中幾乎沒有檢測(cè)到Gp38染色。然而，心肌梗死顯著提高了gfp標(biāo)記的內(nèi)皮細(xì)胞中g(shù)p38陽(yáng)性染色細(xì)胞的數(shù)量和百分比。相反，2-DG處理抑制了MI誘導(dǎo)的gp38陽(yáng)性內(nèi)皮細(xì)胞。

圖2. 2-DG可減弱mi誘導(dǎo)的EndoMT

4.高水平的乳酸促進(jìn)心肌梗死后心肌的EndoMT

       然后，作者研究了補(bǔ)充乳酸是否能促進(jìn)心肌梗死后EndoMT的轉(zhuǎn)變。Western blot顯示，與心肌梗死組相比，補(bǔ)充乳酸降低了心肌梗死小鼠內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物(CD31和VE-cadherin)的水平，并促進(jìn)了間充質(zhì)標(biāo)志物(FSP1、α-SMA和Collagen1a1)的表達(dá)(圖3A)。定量實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)一致顯示，乳酸水平升高導(dǎo)致心肌梗死后Cdh5和Kdr mRNA水平降低(圖3B和C)，并誘導(dǎo)Col1a1、Fn1和S100a4 mRNA水平(圖3、D至F)，表明乳酸誘導(dǎo)心肌梗死后EndoMT。接下來(lái)，TIE2GFP小鼠接受心肌梗死或假手術(shù)，然后給藥乳酸。抗GFP(綠色)和抗FSP1(紅色)抗體的免疫熒光染色顯示，與假小鼠相比，心肌梗死誘導(dǎo)了GFP和FSP1的共定位(圖3G)。具有重要意義的是，乳酸處理導(dǎo)致心肌梗死后GFP和FSP1的共定位明顯增加(圖3G)，表明乳酸處理后內(nèi)皮細(xì)胞分化為成纖維細(xì)胞的數(shù)量增加。同樣，流式細(xì)胞術(shù)顯示，乳酸處理進(jìn)一步上調(diào)心肌梗死后GFP+gp38+細(xì)胞的數(shù)量(圖3H)，表明乳酸促進(jìn)心肌梗死后的EndoMT。為了進(jìn)一步闡明乳酸在心肌梗死后EndoMT中的作用，作者從心肌梗死或假手術(shù)小鼠心臟組織中分離內(nèi)皮細(xì)胞。如圖5a所示，心肌梗死可促進(jìn)心臟內(nèi)皮細(xì)胞中膠原1a1、α-SMA和FSP1的表達(dá)。乳酸處理進(jìn)一步刺激心肌梗死后這些間充質(zhì)標(biāo)志物的表達(dá)。相反，2-DG強(qiáng)烈阻斷心肌梗死誘導(dǎo)的膠原1a1、α-SMA和FSP1的表達(dá)。

圖3. 補(bǔ)充乳酸可促進(jìn)心肌梗死后的EndoMT

5.乳酸刺激內(nèi)皮細(xì)胞遷移，降低VE-cadherin表達(dá)，促進(jìn)缺氧后的EndoMT

       為了確定乳酸促進(jìn)EndoMT過(guò)程的機(jī)制，作者使用缺氧刺激的內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行了體外實(shí)驗(yàn)。眾所周知，內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增殖與EndoMT過(guò)程有關(guān)。因此，作者進(jìn)行了傷口愈合試驗(yàn)和5-乙基-2-脫氧尿苷(EdU)摻入試驗(yàn)，以觀察乳酸是否會(huì)改變內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增殖。圖4A顯示，與正常缺氧對(duì)照組相比，缺氧加速了內(nèi)皮細(xì)胞的遷移。此外，在10 mM而不是5 mM處施用乳酸顯著增強(qiáng)了缺氧誘導(dǎo)的傷口愈合(圖4A)，表明乳酸誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞在缺氧刺激后遷移。同樣，EdU摻入實(shí)驗(yàn)顯示乳酸可以促進(jìn)缺氧刺激的內(nèi)皮細(xì)胞增殖(圖4B)。接下來(lái)，作者檢測(cè)了遷移細(xì)胞中ve -鈣粘蛋白的水平，以揭示乳酸是否會(huì)在缺氧后刺激內(nèi)皮細(xì)胞遷移后改變其表型。VE-cadherin免疫熒光染色顯示，缺氧72小時(shí)后VE-cadherin的完整性受到抑制(圖4D)。缺氧后，用10 mM乳酸處理進(jìn)一步破壞內(nèi)皮細(xì)胞表面ve -鈣粘蛋白的完整性(圖4D)。此外，Western blot和qRT-PCR分析也顯示乳酸處理顯著降低了VE-cadherin的水平與低氧組相比(圖4C和圖5C)，表明乳酸可能改變低氧條件下內(nèi)皮細(xì)胞的表型。為了說(shuō)明乳酸是否可以誘導(dǎo)缺氧后內(nèi)皮細(xì)胞的EndoMT，作者用乳酸處理內(nèi)皮細(xì)胞，并檢測(cè)缺氧后EndoMT的標(biāo)志物。如圖5A所示，缺氧72小時(shí)后內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)由典型形態(tài)變?yōu)榧?xì)長(zhǎng)的紡錘形。與低氧對(duì)照相比，乳酸處理導(dǎo)致了更大的細(xì)胞形態(tài)變化。此外，細(xì)長(zhǎng)的細(xì)胞FSP1染色呈陽(yáng)性，CD31染色呈陰性(圖5B)。圖5C顯示，低氧刺激后，乳酸降低VE-cadherin表達(dá)，誘導(dǎo)α-SMA表達(dá)。為了研究乳酸促進(jìn)的EndoMT是否會(huì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，作者進(jìn)行了一項(xiàng)基于matrigel的內(nèi)皮細(xì)胞血管生成實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乳酸可以抑制缺氧誘導(dǎo)的管形成(圖5D)。此外，通過(guò)膠原凝膠收縮實(shí)驗(yàn)，作者證實(shí)乳酸處理的內(nèi)皮細(xì)胞在缺氧刺激后表現(xiàn)出間充質(zhì)樣功能，膠原凝膠大小減小，收縮性增加(圖5E)。這些數(shù)據(jù)表明，乳酸誘導(dǎo)缺氧后的EndoMT。

圖4. 乳酸誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞遷移，降低缺氧后VE-cadherin的表達(dá)

圖5. 乳酸促進(jìn)缺氧后內(nèi)皮細(xì)胞的EndoMT

6.乳酸激活缺氧后TGF-β/Smad2信號(hào)

       為了確定乳酸誘導(dǎo)缺氧后EndoMT的機(jī)制，作者評(píng)估了TGF-β和Smad2/3的表達(dá)，這兩個(gè)已知參與調(diào)節(jié)EndoMT。在體內(nèi)，qRT-PCR顯示，乳酸顯著加速心肌梗死后Tgfb1和Smad2 mRNA的表達(dá)(圖6A和B)，但未改變Smad3 mRNA的表達(dá)水平(圖6C)。此外，
       2-DG抑制乳酸生成減輕了MI誘導(dǎo)的Tgfb1和Smad2 mRNA的表達(dá)(圖6D和E)。體外研究還顯示，乳酸促進(jìn)了缺氧刺激下的人臍帶內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)和HCMECs中Tgfb1和Smad2 mRNA的表達(dá)(圖6F和G)。與基因表達(dá)水平一致，乳酸處理上調(diào)Smad2的磷酸化和TGF-β的表達(dá)，但不影響缺氧刺激后Smad3的磷酸化(圖6H)。綜上所述，這些數(shù)據(jù)表明乳酸誘導(dǎo)的TGF-β/Smad2激活可能有助于缺氧后的EndoMT。

圖6. 乳酸刺激心肌梗死/缺氧后TGF-β/Smad2信號(hào)傳導(dǎo)

7.細(xì)胞內(nèi)乳酸抑制減弱缺氧誘導(dǎo)的EndoMT

       單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(mct)是跨質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)乳酸的雙向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。通過(guò)在給藥前使用MCT抑制劑α-氰基-4-羥基肉桂酸(CHC)，作者觀察到CHC降低了乳酸處理誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)乳酸水平(圖7A)，表明細(xì)胞外乳酸通過(guò)MCT轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)皮細(xì)胞中。此外，給藥CHC改善了缺氧后乳酸促進(jìn)的內(nèi)皮細(xì)胞遷移(圖7B)。免疫熒光染色顯示，CHC阻止乳酸處理降低VE-cadherin表達(dá)(圖7C)，而成管實(shí)驗(yàn)顯示，CHC促進(jìn)缺氧后血管生成(圖7D)。此外，CHC減輕了乳酸誘導(dǎo)的內(nèi)皮標(biāo)志物PECAM1、CDH5和KDR mRNA水平的下降(圖7,E至G)以及間質(zhì)標(biāo)志物ACTA2、FN1和COL1A1 mRNA水平的升高(圖7,H至J)。伴隨著這些變化，CHC治療也抑制了乳酸誘導(dǎo)的TGFB1和SMAD2 mRNA的表達(dá)(圖7,K和L)。總的來(lái)說(shuō)，這些數(shù)據(jù)表明細(xì)胞外乳酸促進(jìn)的EndoMT是由mct依賴機(jī)制介導(dǎo)的。

圖7. 抑制細(xì)胞內(nèi)乳酸可減弱缺氧誘導(dǎo)的EndoMT

8.乳酸促進(jìn)缺氧后Snail1核易位

       Snail1是TGF-β的轉(zhuǎn)錄因子，在調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition, EndoMT)中起重要作用。接下來(lái)，作者通過(guò)TGF-β/ smad2依賴性信號(hào)通路研究了Snail1在乳酸誘導(dǎo)的EndoMT中的作用。如圖8A所示，單獨(dú)缺氧不會(huì)改變Snail1的細(xì)胞質(zhì)表達(dá)。而低氧條件下Snail1核表達(dá)明顯加快。乳酸處理進(jìn)一步上調(diào)Snail1的核易位。因此，免疫熒光染色顯示，低氧刺激后Snail1核染色更加陽(yáng)性，乳酸可進(jìn)一步誘導(dǎo)低氧刺激(圖8B)，表明Snail1核易位可能在乳酸促進(jìn)的EndoMT中發(fā)揮重要作用。然后，作者探討了Snail1核易位的增加是否與乳酸激活的TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。作者使用抗snail1抗體進(jìn)行染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)實(shí)驗(yàn)，并檢測(cè)TGFB1基因是否可以在抗snail1抗體的免疫沉淀中檢測(cè)到。圖8C顯示，在缺氧挑戰(zhàn)的細(xì)胞中，具有TGFB1基因的Snail1大量募集。然而TGFB1基因與Snail1蛋白之間的相互作用在乳酸處理的缺氧挑戰(zhàn)細(xì)胞中明顯大于缺氧細(xì)胞(圖8C)。這些數(shù)據(jù)表明，乳酸促進(jìn)Snail1蛋白和TGFB1基因相互作用，從而促進(jìn)TGF-β/ smad2介導(dǎo)的EndoMT。

圖8. 乳酸促進(jìn)缺氧后Snail1核易位和乳酸化

9.缺氧后乳酸誘導(dǎo)Snail1乳酸化

       表觀遺傳學(xué)在TGF-β相關(guān)的EndoMT中起重要作用。最近的一項(xiàng)研究表明，乳酸可以通過(guò)在組蛋白賴氨酸(K)殘基上添加一個(gè)乳酸基來(lái)誘導(dǎo)乳酸化過(guò)程，從而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。用抗Snail1抗體免疫沉淀，再用抗泛乙酰賴氨酸(Kac)或抗泛乙酰賴氨酸(Kla)抗體免疫印跡顯示，缺氧誘導(dǎo)Snail1乙酰化和乳酸化。乳酸進(jìn)一步上調(diào)Snail1乙酰化和乳酸化(圖8D)。先前的研究發(fā)現(xiàn)，Snail能夠與CREB(腺苷3 '，5 ' -單磷酸反應(yīng)元件結(jié)合蛋白)-結(jié)合蛋白(CBP)/p300相互作用，誘導(dǎo)其乙酰化。作者觀察到Snail1和CBP/p300之間存在相互作用，并且乳酸處理促進(jìn)了它們?cè)谌毖鹾蟮南嗷プ饔?圖8D)。然而，CHC對(duì)細(xì)胞內(nèi)乳酸的抑制減弱了乳酸促進(jìn)的Snail1與CBP/p300之間的相互作用，以及Snail1的乙酰化和乳酸化(圖8E)。相反，與缺氧組相比，乳酸處理也顯著增加了Snail1在含有抗cbp抗體、抗p300抗體、抗pan- kla抗體和抗pan- kac抗體的免疫沉淀中的表達(dá)(圖8F)。相反，CHC降低了Snail1與CBP/p300之間的相互作用，以及Snail1的乙酰化和乳酸化(圖8F)。

10.Snail1沉默可減弱缺氧后EndoMT和TGF-β/Smad2的激活

       此外，作者揭示了乳酸是否通過(guò)Snail1激活促進(jìn)EndoMT和TGF-β/Smad2的激活。
       通過(guò)轉(zhuǎn)染Snail1的特異性siRNA使其沉默，逆轉(zhuǎn)了乳酸在缺氧后誘導(dǎo)的CD31和VE-cadherin的下調(diào)(圖9A)。相反，Snail1抑制可阻止乳酸加速間充質(zhì)標(biāo)志物α-SMA和FSP1表達(dá)(圖9A)、SMAD2磷酸化和TGF-β激活(圖9H)。作者還進(jìn)行了qRT-PCR，觀察到在乳酸處理下，Snail1的敲低提高了PECAM1、KDR和CDH5的mRNA水平(圖9B至D)，降低了ACTA2、COL1A1和S100A4的mRNA水平(圖9E至G)。此外，沉默Snail1也減弱了乳酸誘導(dǎo)的SMAD2和TGFB1 mRNA水平(圖9I和J)。

圖9. Snail1的沉默會(huì)減弱缺氧后EndoMT和TGF-β/Smad2的激活

11.Snail1沉默可改善心肌梗死后的心功能，降低心肌梗死后的EndoMT

       為了闡明Snail1在體內(nèi)是否在EndoMT中發(fā)揮作用，作者評(píng)估了心肌梗死后Snail1的乳酸化。如圖10 (A和B)所示，與假手術(shù)組相比，心肌梗死顯著促進(jìn)了Snail1的乳酸化和乙酰化，以及Snail1與CBP/p300之間的相互作用。乳酸給藥進(jìn)一步誘導(dǎo)它們相互作用(圖10A)。然而，2-DG處理減弱了MI誘導(dǎo)的Snail1與CBP或p300之間的相互作用，并降低了Snail1的乙酰化和乳酸化(圖10B)。然后，作者轉(zhuǎn)染Snail1特異性siRNA，敲低Snail1在心肌中的表達(dá)，并研究其是否能改善心功能。免疫印跡和siSnai1 immunofluorescent染色證實(shí),政府會(huì)明顯降低Snail1表達(dá)心中(圖10C和D)。手術(shù)后7天,
       作者觀察到擊倒Snail1沒有對(duì)心臟功能的影響,EndoMT虛假的老鼠(無(wú)花果。S10, I)。然而,Snail1沉默逆轉(zhuǎn)lactate-decreased EF %和FS %的水平(圖10E和F)和阻止LVEDV LVESV乳酸水平引起的心肌梗死后(圖10 G和H),這表明缺乏Snail1可以改善乳酸促進(jìn)的心功能障礙。此外，與心肌梗死后的乳酸處理相比，Snail1沉默提高了Cdh5和Kdr mRNA的表達(dá)(圖10I和J)，降低了Acta2, Fn1和S100a4 mRNA的表達(dá)(圖10,K至M)，這表明Snail1可能有助于心肌梗死后乳酸誘導(dǎo)的EndoMT。總之，作者的數(shù)據(jù)表明Snail1通過(guò)激活TGF-β/Smad2信號(hào)在乳酸促進(jìn)的EndoMT中發(fā)揮重要作用(圖10N)。

圖10. Snail1的沉默會(huì)減弱心肌梗死后Snail1的乳酸化和EndoMT

       總之，作者的研究揭示了之前未被認(rèn)識(shí)到的乳酸在心肌梗死/缺氧后促進(jìn)EndoMT的作用。乳酸誘導(dǎo)Snail1的乳酸化和核易位，從而通過(guò)激活TGF-β/Smad2信號(hào)通路調(diào)節(jié)EndoMT。這一發(fā)現(xiàn)提供了以前未知的見解，即乳酸發(fā)揮重要的生物學(xué)功能，有助于心肌纖維化的增加和心功能障礙的惡化。

實(shí)驗(yàn)方法
心梗模型的誘導(dǎo)、超聲心動(dòng)圖、細(xì)胞轉(zhuǎn)染、Masson三色染色法、2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色、凋亡實(shí)驗(yàn)、乳酸測(cè)定、流式細(xì)胞術(shù)、細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)、增殖實(shí)驗(yàn)、血管生成實(shí)驗(yàn)、膠原凝膠收縮試驗(yàn)、免疫熒光染色、WB、RT-PCR、免疫沉淀反應(yīng)、ChIP-qPCR
參考文獻(xiàn)
Fan M, Yang K, Wang X, Chen L, Gill PS, Ha T, Liu L, Lewis NH, Williams DL, Li C. Lactate promotes endothelial-to-mesenchymal transition via Snail1 lactylation after myocardial infarction. Sci Adv. 2023 Feb 3;9(5):eadc9465. doi: 10.1126/sciadv.adc9465. Epub 2023 Feb 3. PMID: 36735787; PMCID: PMC9897666.