01 研究背景
心肌梗死(MI)是世界范圍內心血管疾病死亡和發病的主要原因，心臟成纖維細胞(CFs)在心臟中含量豐富，負責心肌梗死后的心臟修復。NF-κB抑制因子(NKRF)是由X染色體上的基因編碼的轉錄抑制因子，研究表明NKRF作為關鍵轉錄調節因子在多種不同疾病中發揮保護作用，然而，目前尚不清楚NKRF是否參與調節心臟成纖維細胞功能以及NKRF在心肌梗死后心臟重構中的作用及機制。
2023年9月，山東大學齊魯醫院張澄、張猛、孔靜團隊在“Advanced Science，IF 15.1 ”上發表文章“NKRF in Cardiac Fibroblasts Protects against Cardiac Remodeling Post-Myocardial Infarction via Human Antigen R”，發現NKRF通過與HuR啟動子內的經典負調控元件結合，抑制HuR的轉錄，進而降低HuR靶向Mmp2和Mmp9 mRNA的穩定性，揭示NKRF是心肌梗死后病理性心臟重構和功能障礙的治療靶點。
維真助力：腺病毒和AAV
02 結果展示
1. NKRF對心肌梗死后心臟重構和功能障礙有保護作用
作者發現NKRF在病理性心臟重構中的表達顯著下調，在CFs中主要定位于細胞核并在體外受TNF-α誘導下調。為了探究NKRF在病理性心臟重構中的功能，作者構建了雄性CF特異性NKRF敲除(NKRF-CKO)小鼠，發現CF特異性NKRF敲除會加劇心肌梗死后的心臟重塑，導致心功能受損，梗死面積增加，存活率降低。這些發現表明NKRF對心肌梗死后的心臟重塑和功能障礙具有保護作用。
圖1 NKRF可防止心肌梗死后的心臟重塑和功能障礙
2. NKRF通過抑制HuR表達抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的穩定性
已有研究表明Mmp2和Mmp9能促進CF遷移，作者發現NKRF過表達通過下調Mmp2和Mmp9的表達和活性來抑制CF的遷移和侵襲。接下來作者探究了NKRF調控Mmp2和Mmp9的機制，ChIP實驗表明NKRF不是通過直接結合Mmp2和Mmp9基因啟動子來發揮轉錄負調控作用，放線菌素D阻斷mRNA合成后發現，NKRF通過抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的穩定性，在轉錄后水平調控Mmp2和Mmp9的表達。進一步研究發現，HuR在3 '非翻譯區結合Mmp2和Mmp9 mRNA，增加其穩定性，NKRF通過結合HuR啟動子抑制HuR轉錄，進而抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的穩定性。利用腺病毒過表達HuR和NKRF, HuR顯著恢復了NKRF對MMP2和MMP9活性以及CF侵襲的抑制作用，促進CF的遷移，表明在病理性心臟重構期間NKRF對CFs的調節功能中HuR起關鍵作用。
圖2 NKRF通過下調HuR抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的穩定性
3. HuR敲低對NKRF-CKO小鼠心肌梗死后心肌重塑惡化有保護作用
作者用腺相關病毒遞送靶向HuR的shRNA，在NKRF-CKO小鼠體內實現HuR敲低，發現NKRF-CKO小鼠HuR敲低可顯著改善心功能，使梗死面積和HW/BW比最小化，顯著抑制心肌梗死邊緣區Mmp2和Mmp9 mRNA和蛋白的表達，部分恢復了心肌梗死后的存活率。表明HuR敲除可防止NKRF-CKO小鼠心肌梗死后心臟重塑惡化和功能障礙，為NKRF缺乏對心功能的不良影響提供了一種潛在的治療策略。
圖3 HuR敲低對NKRF-CKO小鼠心肌梗死后心臟重塑惡化有保護作用
4. NKRF通過HuR抑制心肌梗死后心臟重構和功能障礙傷
作者用腺相關病毒遞送NKRF兩周后進行心肌梗死手術，發現AAV-NKRF能顯著改善心肌梗死引起的心功能惡化，防止心肌梗死引起的梗死面積增大和高HW/BW比值，抑制心肌交界區Mmp2和Mmp9的蛋白表達，提高心肌梗死后小鼠的存活率。同時在過表達NKRF的小鼠中注射了AAV-HuR，發現HuR過表達顯著逆轉了NKRF改善的心功能、梗死面積、HW/BW比、心肌梗死邊界區Mmp2和Mmp9的表達和小鼠存活率的功能。表明NKRF作為抑制心肌梗死后心臟重構和功能障礙的潛在治療靶點，其保護作用(至少部分)是通過HuR調節介導的。
圖4 HuR逆轉了NKRF對心肌梗死后心臟重塑和功能障礙的保護作用
03實驗結論
本研究發現NKRF以NF-κB依賴的方式與HuR啟動子內的NRE結合，從而抑制HuR的轉錄，進而下調Mmp2和Mmp9 mRNA的穩定性。表明心肌梗死后靶向NKRF是防止晚期心臟重構的有效策略，為心肌梗死后心臟重構的治療提供了新的見解。