2024年2月5日,中國醫學科學院基礎醫學研究所王辰、王婧團隊和杜文靜團隊合作在Circulation《循環》發表了“Inactivation of malic enzyme 1 in endothelial cells alleviates pulmonary hypertension”(抑制內皮細胞中蘋果酸酶1活性可減輕肺動脈高壓)的論文。研究報道了蘋果酸酶1(Malicenzyme 1, ME1)在肺動脈高壓(Pulmonary Hypertension, PH)發生發展中的作用,確定了ME1影響內皮細胞腺苷代謝導致PH的新機制,并明確了ME1抑制劑在PH干預中的潛在價值。
PH是指多種因素共同作用導致肺血管結構和/或功能改變,引起肺動脈壓力顯著增高的肺血管疾病。我國PH患者人數不容小覷,探索PH治療新策略、新靶點刻不容緩。盡管越來越多的證據表明,能量代謝失調在肺動脈高壓的發病機制中發揮重要作用,但其潛在的細胞和分子機制尚未完全闡明。
該研究關注了ME1,它是連接糖酵解和三羧酸循環的關鍵酶。研究發現,在PH患者和小鼠的肺組織中,ME1蛋白水平和酶活性升高,主要是在血管內皮細胞中。內皮特異性ME1缺失減輕了PH小鼠肺血管重塑和肺動脈高壓。ME1抑制促進了內皮細胞中腺苷的產生并激活了腺苷信號轉導,從而導致一氧化氮生成的增加和促炎分子表達的減少。抑制ME1通過調節線粒體蘋果酸-天冬氨酸-還原型輔酶Ⅰ(Nicotinamide adenine dinucleotide, NADH)穿梭,從而平衡氧化磷酸化和糖酵解,以三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate, ATP)依賴性方式激活腺苷的產生。通過促進體內腺苷的產生,利用小分子抑制劑抑制ME1可減輕PH的進展。綜上,ME1在肺血管內皮細胞中的上調通過負向調節腺苷的產生,進而導致內皮功能失調,在PH的發展過程中起到了重要作用。研究提示在PH治療上,抑制ME1可作為上調保護性腺苷信號的新型藥理學靶點。抑制ME1改善肺動脈高壓的相關國內專利已授權。

研究模式圖
該研究工作得到中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程(2021-I2M-1-049)等項目的資助?;A醫學研究所王婧教授、杜文靜教授和邢巖江副研究員為論文共同通訊作者,王辰組博士生羅婭、齊先梅和杜文靜組博士生張振西為論文的共同第一作者。
論文鏈接:https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067579