Ⅰ类及Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶在心力衰竭中的作用及机制的研究进展
纤维细胞,磷酸化,纤维化,1HDAC的结构与功能,2心力衰竭与心脏肥大和纤维化,3HDAC在心脏肥大中的作用及机制,4HDAC在心肌纤维化的作用及机制,5结语
高文聪,马昕,陈鹏,郑昌博(昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室,昆明 650500)心血管疾病是导致人类死亡的主要原因。据《中国心血管健康与疾病报告2019 概要》报告,中国心血管疾病患病人数推算已达到3.30 亿,心血管疾病患病率及病死率仍处于持续上升阶段,并且发病趋于年轻化,因此心血管疾病的防治显得尤为重要。在心血管疾病中,心脏肥大和心肌纤维化会逐渐发展成心脏功能障碍或心力衰竭,甚至死亡。近年来研究发现,蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)在心血管疾病中扮演着重要角色。目前,美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市的HDAC 抑制剂有6种:伏立诺他(vorinostat,SAHA)、贝利司他(beli-nostat,PXD101)、帕比司他(panobinostat,LBH589)、罗米地辛(romidepsin、FK228)、西达本胺(chidamide)和莫西司他(mocetinostat,MGCD0103),主要用于治疗T 细胞淋巴瘤、B细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤和前列腺癌等恶性肿瘤[1],而SAHA 除了可抑制喉癌细胞增殖外[2],还能有效舒张小鼠血管主动脉[3]。大量研究表明,调节HDAC 可改善心脏肥大、心力衰竭、心律失常、心肌梗死、高血压、动脉粥样硬化和纤维化等心血管疾病[3-5]。HDAC 在心血管疾病中的作用研究已引起广泛关注,有望成为防治心力衰竭的新途径。
1 HDAC 的结构与功能
HDAC 催化去除组蛋白赖氨酸残基上的乙酰基,导致染色质浓缩和抑制mRNA 合成。HDAC除了抑制转录基因表达外,还参与了翻译后修饰(PTM)的调节。最近研究发现,HDAC2 发生S-亚硝基化修饰促进了心脏肥大的发展[6],HDAC的功能与心血管疾病的发展息息相关。已发现的18 种HDAC 被分为Ⅰ~Ⅳ类(见图1)。Ⅰ类和Ⅱ类HDAC 主要在组蛋白尾端的赖氨酸脱乙酰基中起作用[7]。Ⅱ类HDAC 进一步分为2 个亚组:Ⅱa 类具有C-末端,Ⅱb 类具有2 个脱乙酰酶结构域。Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ类HDAC 需要锌离子(Zn2+)并且具有用于乙酰基-赖氨酸水解的类似催化核心,而Ⅲ类HDAC 需要烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)才能发挥其酶活性[8]。

图1 HDAC 分类与结构[18]Fig 1 Classification and structure of HDAC[18] ......
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