eNOS/NO信号通路
一氧化氮(nitric oxide, NO)作为一种信号分子,在生理活动中起着重要作用,包括血压调节、血管张力维持、免疫系统调控等,尤其在心血管系统中发挥重要作用。NO产生异常是多种心血管疾病的诱因。内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)作为诱导合成NO的限速酶,主要在血管壁的调节中发挥重要作用,因此,其与心血管的正常生理活动密切相关。
Hippo-YAP通路在细胞增殖和凋亡过程中起重要调控作用, 核心成员包括YAP等蛋白。YAP转位入核是该通路激活的核心过程, 与细胞内众多激酶分子的活性以及蛋白酶体系统的激活等因素有关。在上游调控方面, 研究发现细胞极性以及机械力学等因素都可以调控该通路活性, 通过影响细胞增殖等过程, 在肿瘤浸润和转移、干细胞分化以及心血管系统疾病等方面发挥重要作用。
可溶性ST2蛋白(s ST2)是IL-1受体家族的成员,IL-33是ST2的特异性配体,IL-33/ST2信号通路在炎症反应和免疫疾病中发挥着重要作用;已经证实ST2是一种心肌蛋白,在张力负荷增加的心肌细胞中表达增多,可阻断IL-33抗心肌细胞肥大和心肌纤维化的作用,导致心肌重构。研究发现ST2参与了动脉硬化过程,使高血压的发生风险增加;高浓度的s ST2与冠心病和心力衰竭的活动性和预后相关;醛固酮受体拮抗剂在IL-33/ST2信号通路的起着重要作用。
鼠双微基因2(MDM2)是一原癌基因,因mRNA的不同剪切可形成多种不同相对分子质量的变异体,如p57、p64、p85、p90等。在正常细胞中,MDM2和野生型p53有着精细的平衡,其相互调节形成负反馈回路:p53诱导MDM2表达,MDM2与p53结合形成p53-MDM2复合物,使p53泛素化而被蛋白酶降解。MDM2-p53反馈体系与其他信号转导途径一起形成调控网络,参与细胞生长抑制、凋亡、细胞周期调控等各种生物进程。
mTOR激酶对于发育时期及出生后时期心肌细胞的内稳态及生长具有重要的调节作用。mTOR及raptor敲除的小鼠死于早期的胚胎发育阶段。心脏特定的mTOR敲除的胚胎表现为心肌细胞增殖的减少及凋亡的增加,心脏的扩张及心功能障碍, 最终发展为心衰。
在β-肾上腺素、血管紧张素II、胰岛素生长因子1介导的心肌细胞的反应性肥大发生的同时,伴有mTORC1的激活的增加。在由锻炼介导的生理性肥大及由主动脉缩窄及自发性高血压介导的病理性肥大发生的同时,也伴有mTORC1的的激活。也有证据表明,心脏功能出现障碍甚至发展为心衰时,mTORC1 随之被抑制。PI3K/Akt信号通路在心脏肥大时的mTORC1的激活中起关键的作用。同时,心脏超负荷时,6-磷酸葡萄糖的累积对mTORC1的激活也是必不可少的。因此,心脏超负荷时,机械的、生物化学的以及代谢的信号构成的复杂网络的变化是可以被mTORC1所感知,并且发挥其调节作用的
mTOR对于心肌细胞能量剥夺及缺血损伤的反应具有关键调节作用。研究表明在低等有机体及哺乳动物细胞系中发生能量剥夺的同时,伴有mTORC1的抑制。mTORC1的抑制能够通过减少细胞能量的消耗、诱导自噬来维持相对正常的能量状态,从而促进细胞的存活。
mTOR信号通路在心脏代谢中起到重要的作用。定向消除心脏mTOR的成年小鼠脂肪酸的氧化显著减少,葡萄糖的氧化显著增加。
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