RBM22可打破心脏再生的“枷锁”,促进心肌细胞增殖

发布于: 2026-04-24 09:00

RBM22可打破心脏再生的“枷锁”,促进心肌细胞增殖

      心肌再生是心血管疾病治疗领域长期关注问题。成年哺乳动物心肌细胞受损后再生能力有限,细胞分裂减慢。近日,发表于Nature Communications的研究发现,RNA 结合基序蛋白22(RNA-binding motif 22, RBM22)可作为转录激活因子重启细胞周期并且作为染色质重启复合物SMARCA4的上游靶点显著促进心脏修复,为心肌梗死(myocardial infarction, MI)后心脏功能恢复提供了新的分子靶点与基因治疗策略。

图1 论文作者及题目

核心发现

01

基因敲除验证

      敲除Rbm22阻断新生小鼠心脏再生能力,成年心肌细胞缺失Rbm22加重心梗后心衰:新生小鼠(P1)在心尖切除后具有强大的再生能力。而心肌细胞特异性敲除Rbm22的新生小鼠在心尖切除后,心尖区大量胶原沉积,再生失败;增殖检测指标5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine, EDU)、磷酸化组蛋白 H3(phosphorylated histone H3, pH3)、极光激酶 B (aurora kinases B, Aurora B)阳性的心肌细胞数量显著减少(图2)。敲除Rbm22成年小鼠MI术后28天结果显示:与对照组相比,其左室射血分数与短轴缩短率显著下降。这说明RBM22不仅决定新生期心脏是否具备强再生能力,也影响成年损伤心脏的内源性修复潜力(图3)。

图2 Rbm22对乳鼠心脏再生的影响

图3 Rbm22对成年MI模型鼠心脏的影响

02

机制研究

     RBM22直接与调控细胞周期的启动子结合,并招募SMARCA4打开染色质:ChIP-qPCR结果证实,Rbm22可以结合细胞周期相关基因(Cdk4、Ccna2、Ccnb1)的启动子区。ATAC-seq显示,沉默Rbm22后,Cdk4、Ccna2、Ccnb1表达下调,说明RBM22的存在,是维持心肌细胞增殖相关基因开放状态的重要前提(图4)。Co-IP鉴定发现,RBM22与染色质重塑复合物SWI/SNF的核心亚基SMARCA4直接相互作用并重新启动转录过程(图5)。

图4 Rbm22参与细胞周期的启动子结合

图5 RBM22与SMARCA 4相互作用

03

治疗潜力挖掘

      AAV9介导的Rbm22过表达可修复心梗后心脏功能:在MI模型中,与对照组相比,AAV9-Rbm22组射血分数显著提升;心肌细胞增殖标志物Ki67抗原与EDU双阳性率显著提升;梗死面积缩小约50%,左室扩张明显减轻。说明受损心脏的修复质量得到明显提升(图6)。

图6 RBM22可修复受损心功能

小结

      RBM22构成了连接染色质重塑、转录激活与心肌细胞周期重启的核心分子枢纽。该发现不仅为理解心脏损伤后的内源性修复机制提供了关键理论支点,也为心肌梗死后的干预策略开辟了新的潜在靶点。对于长期缺乏有效再生手段的缺血性心脏损伤而言,这项工作使“实现心脏自我修复”这一目标迈出了实质性的一步。

图7 研究机制图

      本研究的核心发现,奠基于多维度的海量数据融合分析、系统的生物信息学解析,以及从细胞层面到动物模型体内的所构成的数据之上。

1.转录组与其他多组学分析是前提条件,用以筛选研究靶点并揭示RBM22下游靶基因及染色质可及性变化;

2.细胞分子及动物实验主要起到机制解析与概念验证的作用。通过在心肌细胞中操纵Rbm22的表达,验证了RBM22对细胞周期基因的转录调控以及对心肌细胞增殖能力的直接影响。通过构建MI及其他动物模型,在整体水平上评估RBM22恢复或过表达能否真正促进心肌细胞增殖、改善心脏功能、减少纤维化,从而验证其对心脏再生的治疗价值。

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参考文献

Duan, X., Tan, Y., Zhan, Z. et al. Restoration of RBM22 overcomes the transcriptional and epigenetic barriers of cardiomyocyte proliferation for heart regeneration. Nat Commun 17, 2260 (2026).


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