遵义医科大学珠海校区基础教学部病理生理学教研室罗滔教授课题组的最新研究成果近日在国际学术期刊BBA-Molecular Basis of Disease发表,论文题目为A novel function of claudin-5 in maintaining the structural integrity of the heart and its implications in cardiac pathology。论文全文衔接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38838411/。BBA-Molecular Basis of Disease为老牌生物-生化与分子生物学领域学术期刊,年文章数200篇左右。该刊包含疾病分子基础涉及疾病过程及其模型的生物化学和分子遗传学,特别关注人类疾病,对于创新性要求较高。
论文率先在国际上揭示了claudin-5在心脏重构中的重要机制。其中主要实验均由遵义医科大学珠海校区罗滔教授课题组完成,遵义医科大学珠海校区为第一单位;部分细胞实验与暨南大学医学院王一阳教授课题组合作完成。遵义医科大学珠海校区研究生张艺、机能学实验室陈柏合老师和暨南大学医学院研究生王淼同学为共同第一作者;暨南大学医学院王一阳教授和遵义医科大学珠海校区罗滔教授为共同通讯作者。房颤病人左心耳心肌组织以及非心脏移植的器官捐献者的左心耳心肌组织的收集和病人信息的整理由南方医科大学珠江医院心外科吴源周博士、健康管理科的刘海琼博士和心内科的王先宝教授合作完成。

图1和表1:房颤病人的心电图、超声、心肌claudin-5表达水平以及病人的基本信息
房颤心房结构重构是长期适应性的结果,其显著增加死亡、卒中、心力衰竭、认知功能障碍和痴呆风险。房颤病人在接受射频消融+改良型迷宫手术过程中需要切除过大的左心耳以封堵血栓形成的空间结构和减少脑卒中的发生率。切除下来的左心耳能代表病人扩大的左心房的病理生理特征,但往往被心外科医生所忽视。罗滔教授团队收集了4例房颤病人的左心耳心肌组织以及4例非心脏移植的器官捐献者的左心耳心肌组织作为对照组进行了蛋白组学分析和western blot验证,发现claudin-5的表达水平以及钙离子通道蛋白(CACNA2D2和CACNB2)以及细胞骨架蛋白(MYL2和MAP6)的表达水平均下调。KEGG通路分析显示这些蛋白的下调会引起扩张性心肌病。为了验证claudin-5的下调是否会导致心脏重塑和心电传导紊乱,罗滔教授课题组在小鼠左心室心肌注射shRNA腺相关病毒及在HL-1心肌细胞应用siRNA敲低了claudin-5。发现小鼠心脏II导联出现ST段上抬和心律失常、左心室心腔内径发生扩张、心肌发生萎缩,并且心脏的收缩和舒张功能下降。透射电镜下发现线粒体数量减少。共聚焦显微镜下观察到心肌细胞的膜电位下降。Western blot确认了上述钙离子通道蛋白和细胞骨架蛋白的表达水平出现下调。本研究首次发现claudin-5在心肌的表达减少会导致心肌重塑和心电紊乱,提示了claudin-5在维持心脏结构和功能的完整性中的重要作用,为临床开发新的心肌重构的预防和治疗策略提供了重要的理论和实验依据。
该研究得到罗滔教授主持的国家自然科学基金-面上项目(82270283)和国家自然科学基金-地区科学基金(82060045)的资助,是经典的从病人到动物再到细胞的疾病发生机制的基础研究工作,充分展现了临床观察与基础研究的紧密结合,具有非常重要的学习和借鉴作用。该研究也首次以遵义医科大学为第一身份与暨南大学和南方医科大学珠江医院紧密合作,在深化粤港澳大湾区的科技和人才的交流合作中发挥了重要作用。(审核:一审:夏嫱,二审:李春燕、邢希如,三审杨泽寅、蒋成东;图文:罗滔)