鋅指蛋白307（znf307）在治療心肌肥厚中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于基因的功能與應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種鋅指蛋白307 (ZNF307)在治療心肌肥厚中的功能和應(yīng)用，具體是在制備預(yù)防、緩解和/或治療心肌肥厚藥物中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]心肌肥厚(hypertrophic card1myopathy，HCM)是心肌對長期壓力或容積負(fù)荷增加的代償性反應(yīng)，其主要表現(xiàn)為心肌細(xì)胞體積增大和細(xì)胞外基質(zhì)增多等特征[1-3]。盡管心肌肥厚最初是一種代償機(jī)制，但長期持續(xù)性的壓力或容積負(fù)荷能夠引起失代償，從而導(dǎo)致擴(kuò)張性心肌病、心力衰竭甚至猝死等[4，5]。心肌肥厚已成為心力衰竭等心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，大大增加了心力衰竭的發(fā)病率和病死率，比吸煙、高膽固醇血癥等危害更大[5-7] ο研究表明隨著心臟左室肥厚的發(fā)生發(fā)展，心肌缺血、室性心律失常、心力衰竭、猝死等心血管事件的發(fā)生率增加了 6?10倍[6]。然而，心肌肥厚的發(fā)生機(jī)制尚未完全明確，目前臨床上尚無十分有效的防治方法。因此，發(fā)現(xiàn)阻斷心肌肥厚的特異性分子以及信號通路，對于進(jìn)一步闡明心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，尋找防治心肌肥厚的藥物靶點(diǎn)具有非常重要的理論和臨床意義。
[0003]心肌肥厚是一種復(fù)雜的多種因素參與調(diào)節(jié)的動態(tài)過程。目前，有關(guān)心肌肥厚的發(fā)生機(jī)制尚未完全明確。研究發(fā)現(xiàn)長期的壓力和/或容積負(fù)荷過度，使心室壁應(yīng)力增加，導(dǎo)致心肌肥厚；血管緊張素II (Ang II)、內(nèi)皮素(ET)、兒茶酚胺、轉(zhuǎn)化生長因子-β (TGF-β)等各種胞外刺激信號可誘導(dǎo)核內(nèi)基因表達(dá)的改變，從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞肥大[7-11];心肌細(xì)胞肥大時(shí)，其表型變化，體積增大，心肌細(xì)胞內(nèi)收縮蛋白類型改變。從分子水平上看心肌肥厚的病變過程分三個(gè)環(huán)節(jié):胞外肥厚刺激信號的出現(xiàn)、胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及核內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄活化，最終誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生肥大表型變化。本項(xiàng)目組前期的研究表明多種信號通路參與心肌肥厚的過程，其中，I丐調(diào)神經(jīng)磷酸酶calcineurin/NFAT、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)與PI3K/Akt/GSK3i3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路以及由這三條通路所調(diào)節(jié)的下游轉(zhuǎn)錄因子MCIP1.4、NF-κ B、AP-U MEF2等在心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[1，2，12-17]。鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calcineurin)是一種受|丐離子及I丐調(diào)素(Calmodulin，CaM)調(diào)節(jié)的多功能信號酶，可通過使活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T cells，NFAT)轉(zhuǎn)位入核，調(diào)節(jié)核內(nèi)肥大基因(ANP、BNP)的表達(dá)[18，19]。提示calcineurin通路可能通過調(diào)節(jié)肥大基因的活化而誘導(dǎo)心肌肥大。MAPKs是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，研究表明MAPK在多種致肥大因子介導(dǎo)的心肌肥厚反應(yīng)中起重要作用。MAPK包括三個(gè)亞家族[20]:細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinases, ERKs)，c-jun N 末端激酶(c-jun N-terminal kinases, JNKs)和ρββ-ΜΑΡΚ^ΜΑΡΚ通路是三個(gè)磷酸化激酶的級聯(lián)反應(yīng)，以級聯(lián)方式將細(xì)胞外信號逐級放大并傳遞到細(xì)胞內(nèi)。磷酸化的MAPKs能激活與心肌肥厚有關(guān)的下游轉(zhuǎn)錄因子NF-kB，AP-1，MEF2, NFAT等的轉(zhuǎn)錄活性，而調(diào)節(jié)細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄和蛋白合成，引起心肌細(xì)胞肥大，導(dǎo)致心肌肥厚。研究表明3種MAPKs都參與心肌細(xì)胞肥大反應(yīng)，其中，ERK1/2的激活是調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞肥大的關(guān)鍵因素[20]。PI3K/Akt/GSK3i3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是心肌細(xì)胞肥大發(fā)生發(fā)展中另一條重要的信號通路。研究發(fā)現(xiàn)壓力負(fù)荷引起的機(jī)械刺激可激活PI3K/Akt/GSK3i3信號通路[26]。磷酸脂酰肌醇_3激酶(PI3K)活化后激活下游重要靶點(diǎn)AKT，AKT通過3個(gè)下游底物:雷帕霉素靶體蛋白(mTOR)和糖原合成激酶(GSK30)的激活以及FoxO的失活而增加蛋白合成，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子易位，調(diào)節(jié)肥大基因，從而引起心肌細(xì)胞肥大[13，22] ο
[0004]鋅指基因是人類基因中占有很大比例，編碼的蛋白在細(xì)胞生長、分化、發(fā)育和許多疾病中發(fā)揮重要作用[23]。Jing Li [24]的團(tuán)隊(duì)鑒定并描述了一個(gè)新的鋅指基因，命名為ZNF307，其編碼545個(gè)氨基酸，表達(dá)于多種人體組織，并在腦和心臟中有高度表達(dá)。ZNF307蛋白在除了擁有鋅指結(jié)構(gòu)域以外還包含一個(gè)SCAN結(jié)構(gòu)域和一個(gè)KRAB結(jié)構(gòu)域。通過熒光素酶試驗(yàn)分析顯示ZNF307具有抑制多種因子的轉(zhuǎn)錄活性，包括SRF、AP-1，NF-κ B，p53, p21。但是其在人類疾病，如心肌肥厚的病理發(fā)生過程中是否具有一定作用尚不得而知。
[0005]參考文獻(xiàn):
1.Li H，He C et al.Regulator of g protein signaling 5 protects againstcardiac hypertrophy and fibrosis during b1mechanical stress of pressureoverload.Proc Natl Acad Sci USA.2010;107:13818-13823.2.Lu Jj Bian ZY et al.1nterferon regulatory factor 3 is a negativeregulator of pathological cardiac hypertrophy.Basic Res Card11.2013;108:326.3.Li Hj Tang QZ et al.Cellular fI ice-1nhibitory protein protectsagainst cardiac remodeling induced by ang1tensin ii in mice.Hypertens1n.2010;56:1109-1117.4.Bui AL， Horwich et al.Epidem1logy and risk profile of heart failure.Nat Rev Card1l.2011;8:30-41.5.Diwan A，Dorn Gff.Decompensat1n of cardiac hypertrophy: Cellularmechanisms and novel therapeutic targets.Phys1logy (Bethesda).2007;22:56-64.6.Zile MR，Gottdiener et al.Prevalence and significance of alterat1ns incardiac structure and funct1n in patients with heart failure and a preservedeject1n fract1n.Circulat1n.2011;124:2491-2501.7.Ai Dj Pang ff et al.Soluble epoxide hydrolase plays an essential rolein ang1tensin Il—induced cardiac hypertrophy.Proc Natl Acad Sci USA.2009;106:564-569.8.Kurdi M，Booz Gff et al.New take on the role of ang1tensin ii in cardiachypertrophy and fibrosis.Hypertens1n.2011;57:1034-1038.9.Komati H et al.Zfp260 is an inducer of cardiac hypertrophy and a nuclearmediator of endothelin-1 signaling.J B1l Chem.2011;286:1508-1516.10.Ramunddal T， Lindbom M et al.0verexpress1n of apolipoprotein battenuates pathologic cardiac remodeling and hypertrophy in response tocatecholamines and after myocardial infarct1n in mice.Scand J Clin Lab Invest.2012;72:230-236.11.Koitabashi N，Danner T et al.Pivotal role of card1myocyte tgf—betasignaling in the murine pathological response to sustained pressure overload.J Clin Invest.2011;121:2301-2312.12.Li HLj Wang AB et al.1sorhapontigeninj a new resveratrol analog,attenuates cardiac hypertrophy via blocking signaling transduct1n pathways.Free Radic B1l Med.2005;38:243-257.13.Yan L，Wei X et al.Cardiac-specific mindin overexpress1n attenuatescardiac hypertrophy via blocking akt/gsk3beta and tgf-betal-smad signalling.Card1vasc Res.2011;92:85-94.14.Cai Jj Yi FF et al.Crocetin protects against cardiac hypertrophy byblocking mek-erkl/2 signalling pathway.J Cell Mol Med.2009;13:909-925.15.Cai Jj Yi FF et al.Targeted express1n of receptor-associated latetransducer inhibits m