心血管疾病研究所2022年第5期（总26期）“Lab and Journal Club”学术沙龙
心血管疾病研究所2022年第5期（总26期）“Lab and Journal Club”学术沙龙
2022年6月10日下午，心研所2022年第5期学术沙龙活动如期召开，本次活动邀请了三位研究人员。林灵博士分享了课题组的基于质谱技术的脂质组学和代谢组学策略用于心脑血管疾病的鉴别和诊断的研究最新研究进展；揭领军博士介绍了LRC8A在心肌纤维化中的重要作用及相关机制；朱丽媛博士与大家分享了一篇有关骨架蛋白septin2在动脉粥样硬化中的作用与机制的最新研究。
主讲人：林灵博士
汇报内容：基于脂质组学和代谢组学策略研究心脑血管疾病的课题进展
心血管疾病（Cardiovascular Disease, CVD）是一组心脏和血管疾患，据推算全球CVD患病人数3.3亿。动脉粥样硬化（atherosclerosis, AS）是冠心病和其他心血管疾病的主要病理基础，是血管壁内粥样斑块沉积并造成动脉管壁增厚变硬和管腔狭窄的疾病。CAD发病进程相当缓慢隐匿，发生发展受遗传因素和环境因素共同影响，与脂质代谢异常、炎症响应和血管壁的异常重塑紧密相关。
课题一：首先基于26种鞘氨醇碱基母离子扫描的鸟枪法用于鉴定人血清、小鼠组织和细胞系中的鞘脂组成，在18种哺乳动物样本中鉴定到1,311个鞘脂分子；采用液相色谱质谱联用的方法提取鸟枪法脂质组学鞘脂保留时间和离子对信息，通过监测1个母离子和2个特征性子离子实现鞘脂的准确定量，成功在血清样本中定量到170个鞘脂分子，57个差异脂质可以将CAD患者和健康志愿者区分开；最后采用LC-MRM/MS高通量靶向策略，建立用于识别CAD患者的鞘脂诊断标志物组合，通过多变量探索性ROC曲线分析和机器学习算法，筛选出10个鞘脂分子作为CAD患者的潜在诊断标志物组合，诊断准确率高达 97.2%。
课题二：采用基于质谱的靶向代谢组学技术，研究急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke, AIS）的早期诊断标志物。AIS约占全部脑卒中的80%，具有高发病率、高死亡率、高致残率、高复发率等特点，存活者中50%~70%遗留不同程度的残疾。AIS发病机制是由于血栓或者从病变的血管壁脱落的动脉粥样硬化斑块造成脑动脉急性闭塞，继而引起远端缺血脑组织炎症反应、坏死等，治疗的关键在于尽早开通闭塞血管、恢复血流以挽救缺血半暗带组织。
该课题通过SCIEX 6500 QTRAP®质谱系统多反应监测（MRM）扫描模式，对180个常见代谢分子在多样本中进行准确定量分析；针对AIS患者血清特征代谢谱，筛选代谢物组合 (Metabolite panels)，包括精氨琥珀酸、β-D-氨基葡萄糖、甘油磷酸胆碱、左旋天冬氨酸和左旋哌啶酸。
综上，通过标准化的临床样本代谢物萃取方法以及高重现的MRM技术，有望发展不依赖抗体的代谢标志物临床质谱定量技术用于心脑血管疾病的鉴别诊断。
主讲人：揭领军博士
汇报内容：The role of Leucine-Rich Repeat-Containing 8A in Cardiac Fibrosis
本研究发现：重复亮氨酸重复蛋白8A调控心脏纤维化的作用及机制。首先通过人的严重纤维化组织，筛选出重复亮氨酸重复蛋白8A与心脏纤维化呈负相关关系；其次，通过AAV9实现心脏整体过表达富含亮氨酸重复蛋白8A，构建小鼠TAC模型，发现过表达富含亮氨酸重复蛋白8A可以显著改善心脏纤维化表型以及抑制纤维化相关通路分子如经典smad2/smad3以及非经典的ERK及氧化应激。通过单细胞测序及RNA-seq分析，发现TAC小鼠早期成纤维细胞上富含亮氨酸重复蛋白8A下降最为显著，提示成纤维细胞上富含亮氨酸重复蛋白8A参与TAC术后纤维化进程。利用基因操纵技术，构建成纤维细胞特异性敲除富含亮氨酸重复蛋白8A小鼠，发现敲除组小鼠加重TAC术后心脏功能及心肌纤维化。在细胞功能学层面，过表达富含亮氨酸重复蛋白8A可以显著抑制心脏成纤维细胞活化，抑制增殖与迁移。在分子机制层面，富含亮氨酸重复蛋白8A主要通过下调TgfβRII受体蛋白表达，促进TgfβRII内化及降解，阻断TGFβ激活的促纤维化信号表达。
主讲人：朱丽媛博士
汇报内容：骨架蛋白septin2在动脉粥样硬化中的作用与机制
骨架蛋白Septin2的排列会响应于剪切力变化，且湍流剪切力能上调其表达。内皮特异性Septin2敲除显著减少了湍流剪切力诱导的颈动脉斑块的形成，RNA-seq及RT-PCR显示敲低septin2会抑制NF-kB相关炎症因子和黏附分子，co-IP显示septin2与NF-kB转录抑制因子NKRF和上游激活因子TRAF2存在相互结合，提示septin2通过与互作蛋白相互作用，影响NF-kB炎症信号通路，从而影响动脉粥样硬化病理进程。
