研究中医药的小伙伴都知道,想发一篇国际顶刊文章难度有多高。毕竟当前生物学/医学的主流研究特点,都是重分析、重实证的思维角度出发。而中医药传统中的整体思维、阴阳平衡理论,则不被西方主流所接受,自然难以登顶国外的TOP期刊了,甚至有期刊明确拒绝中医药类文章。
为此,国内的中医药研究者也在用实际行动,驳斥“伪科学”的谬论,用“魔法”来打败“魔法”,应现代研究方法,慢慢推进“中医药现代化”,使中医药研究逐渐打破壁垒,走向国际!
近期,海军军医大学张卫东等多团队的研究成果让人耳目一新,“Astragaloside IV derivative HHQ16 ameliorates infarctioninduced hypertrophy and heart failure through degradation of lncRNA4012/9456”被发表在40.8分Nature大子刊“Signal Transduction and Targeted Therapy”上。来,我们一起学习下本文有哪些优点吧!
1,整体思路设计的逻辑依然是中医药研究中最常用的“确认临床效果—筛选药物靶点—深入机制研究的过程”。毕竟中医药已经临床实践了数千年,所以积攒了大量的、已确认疗效的药物处方,这也是中医药研究者的资源宝库。(小伙伴们不要再暴殄天物了,大量的临床可用,且证实有效的药方,就是我们的研究工作者**的底气了)
2,从机制层面,作者选择了lncRNA这条路线并且证实是成功的。实际上,对药物的机制研究可以从多个角度阐述,比如做mRNA/miRNA/lncRNA/circRNA等,当前lncRNA和circRNA突破创新性做到临床转化是个难点,但可以继续关注(作者发现了新的lncRNA,为医学领域的研究打开了新的大门!)。
3,实验设计完善,逻辑充分。作者的实验从动物模型到人体,从体外到体内,从测序到分子机制实验,设计非常充分,也是我们参考的一个方面。
这些研究为临床治疗的策略,提供了一些新的思路。对于中西医理论结合、中医药产业创新发展、中医药国际化具有里程碑式的意义。研究中医药领域的小伙伴,想要进军国际顶刊的,不要错过这个中医药新方向哦!
题目:黄芪甲苷 IV 衍生物 HHQ16 通过降解 lncRNA4012/9456 改善梗塞引起的肥大和心力衰竭
杂志: Signal Transduction and Targeted Therapy
IF:40.8
见刊:2023年10月
心肌梗死(MI)后心室重构是心力衰竭(HF)最常见的原因。黄芪及其主要有效成分黄芪甲苷IV具有改善HF的功效,但是作用机制尚不清楚。在本研究中,作者筛选出黄芪甲苷的衍生物HHQ16,并探究其靶向调节机制。
主要结果
1、新型小分子HHQ16可显著改善HF小鼠的心脏功能
作者基于黄芪甲苷IV,开发了新衍生物HHQ16。研究发现,HHQ16显著改善了左冠状动脉结扎诱发的心脏病变小鼠的心脏功能,包括提高射血分数和缩短分数,减少心脏尺寸和重量,并通过减少细胞体积和纤维化逆转心脏肥大,以及改善线粒体形态,显示出治疗心脏功能恶化和结构重塑的潜力(图1)。
图1 新分子HHQ16显著改善心功能,逆转心衰小鼠心肌重构。
2、HHQ16直接作用于心肌细胞产生抗肥厚作用
研究揭示了HHQ16对心力衰竭(HF)的分子机制。通过RNA测序,发现HHQ16主要影响与心肌病相关的基因表达,包括β-Mhc、Anp和Bnp。HHQ16能逆转左冠状动脉结扎诱导的心肌肥厚标志物的增加,并在体外实验中抑制心肌细胞体积扩张。这些发现表明HHQ16可能通过调节心肌细胞大小,改善心脏重构和心功能(图2)。
图2 HHQ16通过直接作用于心肌细胞抑制心肌肥厚。
3、HHQ16通过显著抑制lnc9456发挥作用
通过lncRNA测序,作者发现HHQ16能调节35个心脏肥厚相关lncRNA表达,特别是HHQ16能显著抑制lnc9456,这可能解释其抑制心肌肥厚和心力衰竭的作用机制(图3)。
图3 HHQ16的作用与对lnc9456的强烈抑制有关。
4、Lnc9456对心肌细胞肥大至关重要
作者的实验表明,在正常心脏中,lnc9456几乎不表达,但心脏肥大的体内和体外模型中,其表达显著升高。实验通过重组腺病毒在心肌细胞中过表达lnc9456,观察到细胞肥大和肥厚标志物表达显著增加,而lnc9456的沉默则能逆转ISO + PE诱导的心肌细胞肥厚。这些结果表明lnc9456是心肌细胞肥厚的关键驱动因素,其在神经激素激活的心肌肥厚过程中发挥核心作用(图4)。
图4 Lnc9456对心肌细胞肥大至关重要。
5、Lnc9456与G3BP2相互作用,促进NF-κB信号通路
研究者通过catRAPID技术揭示了lnc9456通过与G3BP2蛋白相互作用影响心肌细胞肥厚的机制。发现lnc9456表达变化与G3BP2蛋白水平密切相关,且lnc9456过表达增强了G3BP2与IκBα的结合,促进了NF-κB p65的核聚集,激活了肥厚基因的表达。这表明lnc9456-G3BP2相互作用在心肌肥厚的病理过程中发挥关键作用,为治疗提供了新的靶点(图5)。
图5 Lnc9456与G3BP2相互作用,促进NF-κB信号通路。
6、人类同源物lnc4012是HHQ16的真正靶点
研究者鉴定了lnc9456在人类心脏中的同源物lnc4012,并证实HHQ16能靶向这一分子,并促进其降解。在人心肌细胞和iPSC-CMs中,HHQ16降低了病理性肥厚诱导的lnc4012表达,这进一步验证了HHQ16在逆转心肌肥厚和心力衰竭中的潜在作用(图6)。
图6 人类同源物lnc4012是HHQ16的真正靶点。
文章小结
本研究为中医药研究的典范和模版,都是基于确认临床效果—筛选药物靶点—深入机制研究的过程,并且在这个过程中,基于非编码RNA的思路,将研究更深入。同时,由于大部分的非编码RNA,不具有物种间的保守型,因此,本研究从小鼠和人体中同时筛选出靶标lncRNA,严谨规范。
另一方面,本研究也是基于现代生物/医学的研究角度,重实验,重因果,而不是从中医辨证理论角度出发,将中医药走出国门、走向国际的又一代表性研究!所以,各位中医药领域的研究小伙伴,也可以跟住大佬的脚步,再结合生物信息学分析,做出自己的创新性研究。