近日,我院丁永和教授与湖南师范大学邓云教授团队联合在Journal of Genetics and Genomics(JGG)在线发表题为“Loss of lims1 causes aberrant cardiac remodeling and heart failure via activating gp130/Jak1/Stat3 pathway in zebrafish”的研究论文。

心力衰竭是由于心脏泵血功能受损而无法满足全身需求的疾病,全球患者数量已达数千万。多种因素,如缺血性心脏病、心肌病和遗传变异等,都可能诱发这一病症。LIMS1(LIM和衰老细胞抗原样结构域蛋白1)为一种进化高度保守的适配蛋白,在多种疾病(包括肿瘤及神经系统疾病)的发生中发挥着重要作用,但其具体在心脏病理过程中的作用尚未明确。
研究团队首先发现,LIMS1在哺乳动物心肌细胞中具有较高的表达水平,提示其在心脏生理功能中可能起着至关重要的作用。为探索这一假设,团队利用CRISPR/Cas9技术在斑马鱼中构建了lims1基因敲除模型,观察突变斑马鱼表现出典型的心衰表型,包括心腔结构异常、心肌收缩功能障碍和提前死亡,同时肌纤维的紊乱和线粒体数量的减少进一步佐证了心脏功能失调。
通过转录组测序、Western blot和原位杂交等多种技术手段,研究团队发现lims1缺失显著激活了gp130/Jak1/Stat3信号通路,促进了转录因子c-Fos及其下游基质金属蛋白酶(MMPs)表达水平的明显上调。进一步的实验表明,利用药物抑制Stat3或c-Fos可部分降低MMPs表达,并在一定程度上缓解了心衰表型。这一发现首次明确了LIMS1缺失如何通过特定信号通路引起心脏重塑,并最终导致心力衰竭,为相关分子机制的深入研究提供了理论依据。

这项研究不仅加深了人们对心力衰竭病理机制的理解,也为开发针对gp130/Jak1/Stat3通路的精准治疗方法指明了前进方向。通过阐明LIMS1在心脏生理中的关键作用,该成果为未来心衰防治提供了新的分子靶点和诊疗策略。