01 研究背景
心肌梗死(MI)是世界范围内心血管疾病死亡和发病的主要原因，心脏成纤维细胞(CFs)在心脏中含量丰富，负责心肌梗死后的心脏修复。NF-κB抑制因子(NKRF)是由X染色体上的基因编码的转录抑制因子，研究表明NKRF作为关键转录调节因子在多种不同疾病中发挥保护作用，然而，目前尚不清楚NKRF是否参与调节心脏成纤维细胞功能以及NKRF在心肌梗死后心脏重构中的作用及机制。
2023年9月，山东大学齐鲁医院张澄、张猛、孔静团队在“Advanced Science，IF 15.1 ”上发表文章“NKRF in Cardiac Fibroblasts Protects against Cardiac Remodeling Post-Myocardial Infarction via Human Antigen R”，发现NKRF通过与HuR启动子内的经典负调控元件结合，抑制HuR的转录，进而降低HuR靶向Mmp2和Mmp9 mRNA的稳定性，揭示NKRF是心肌梗死后病理性心脏重构和功能障碍的治疗靶点。
维真助力：腺病毒和AAV
02 结果展示
1. NKRF对心肌梗死后心脏重构和功能障碍有保护作用
作者发现NKRF在病理性心脏重构中的表达显著下调，在CFs中主要定位于细胞核并在体外受TNF-α诱导下调。为了探究NKRF在病理性心脏重构中的功能，作者构建了雄性CF特异性NKRF敲除(NKRF-CKO)小鼠，发现CF特异性NKRF敲除会加剧心肌梗死后的心脏重塑，导致心功能受损，梗死面积增加，存活率降低。这些发现表明NKRF对心肌梗死后的心脏重塑和功能障碍具有保护作用。
图1 NKRF可防止心肌梗死后的心脏重塑和功能障碍
2. NKRF通过抑制HuR表达抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的稳定性
已有研究表明Mmp2和Mmp9能促进CF迁移，作者发现NKRF过表达通过下调Mmp2和Mmp9的表达和活性来抑制CF的迁移和侵袭。接下来作者探究了NKRF调控Mmp2和Mmp9的机制，ChIP实验表明NKRF不是通过直接结合Mmp2和Mmp9基因启动子来发挥转录负调控作用，放线菌素D阻断mRNA合成后发现，NKRF通过抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的稳定性，在转录后水平调控Mmp2和Mmp9的表达。进一步研究发现，HuR在3 '非翻译区结合Mmp2和Mmp9 mRNA，增加其稳定性，NKRF通过结合HuR启动子抑制HuR转录，进而抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的稳定性。利用腺病毒过表达HuR和NKRF, HuR显著恢复了NKRF对MMP2和MMP9活性以及CF侵袭的抑制作用，促进CF的迁移，表明在病理性心脏重构期间NKRF对CFs的调节功能中HuR起关键作用。
图2 NKRF通过下调HuR抑制Mmp2和Mmp9 mRNA的稳定性
3. HuR敲低对NKRF-CKO小鼠心肌梗死后心肌重塑恶化有保护作用
作者用腺相关病毒递送靶向HuR的shRNA，在NKRF-CKO小鼠体内实现HuR敲低，发现NKRF-CKO小鼠HuR敲低可显著改善心功能，使梗死面积和HW/BW比最小化，显著抑制心肌梗死边缘区Mmp2和Mmp9 mRNA和蛋白的表达，部分恢复了心肌梗死后的存活率。表明HuR敲除可防止NKRF-CKO小鼠心肌梗死后心脏重塑恶化和功能障碍，为NKRF缺乏对心功能的不良影响提供了一种潜在的治疗策略。
图3 HuR敲低对NKRF-CKO小鼠心肌梗死后心脏重塑恶化有保护作用
4. NKRF通过HuR抑制心肌梗死后心脏重构和功能障碍伤
作者用腺相关病毒递送NKRF两周后进行心肌梗死手术，发现AAV-NKRF能显著改善心肌梗死引起的心功能恶化，防止心肌梗死引起的梗死面积增大和高HW/BW比值，抑制心肌交界区Mmp2和Mmp9的蛋白表达，提高心肌梗死后小鼠的存活率。同时在过表达NKRF的小鼠中注射了AAV-HuR，发现HuR过表达显著逆转了NKRF改善的心功能、梗死面积、HW/BW比、心肌梗死边界区Mmp2和Mmp9的表达和小鼠存活率的功能。表明NKRF作为抑制心肌梗死后心脏重构和功能障碍的潜在治疗靶点，其保护作用(至少部分)是通过HuR调节介导的。
图4 HuR逆转了NKRF对心肌梗死后心脏重塑和功能障碍的保护作用
03实验结论
本研究发现NKRF以NF-κB依赖的方式与HuR启动子内的NRE结合，从而抑制HuR的转录，进而下调Mmp2和Mmp9 mRNA的稳定性。表明心肌梗死后靶向NKRF是防止晚期心脏重构的有效策略，为心肌梗死后心脏重构的治疗提供了新的见解。