近日,山东大学齐鲁医院急诊科陈玉国/徐峰教授团队在国际心脏研究学会(ishr)官方期刊journal molecular and cellular cardiology发表题为“soluble αklotho interacts with hsp90aa1 to inhibit the chaperone machinery-mediated hif1α stabilization and alleviate ckd-induced vascular calcification”的研究成果。本研究聚焦血管钙化(vc)这一心血管急危重症的独立高危因素,通过临床研究探究分泌型αklotho水平与冠状动脉钙化进展的关联,并通过基础研究深入阐明“分泌型αklotho-hsp90aa1轴”调控血管平滑肌细胞(vsmcs)成骨转分化的内在机制。该研究不仅为开发基于分子伴侣调控的新型疗法提供了重要依据,也为预防由vc驱动的主要心血管不良事件(mace)提供了新思路。陈玉国教授、徐峰教授、徐同辉助理研究员为论文通讯作者,徐凤阳博士为论文第一作者。
mace(心肌梗死、心力衰竭、心源性死亡等)是急危重症领域的首要致死威胁,识别并干预其高危因素是实现有效防控的关键所在。慢性肾脏病(ckd)是mace发生的重要高危因素之一,可通过器官间的“跨域对话”放大心血管风险,增加mace的发生率。纠正肾脏和心血管系统间的对话失衡,是降低ckd患者mace风险的核心策略。然而,针对高血压、糖尿病、血脂异常及尿毒素等传统危险因素的干预,在显著降低mace发生率方面仍有不足,提示存在其他原因导致了“残余心血管风险”。vc作为非传统独立危险因素,在ckd早期即已启动,可增加心肌梗死等致命性mace的发生风险。然而,vc在ckd驱动mace发生发展(器官间对话)中的核心机制及其潜在干预靶点尚未完全明确,是当前破解“残余心血管风险”的重要瓶颈。
研究团队发现,早期ckd患者冠脉钙化的严重程度与血清分泌型αklotho水平呈负相关,且该相关性独立于血清钙磷水平异常。这提示分泌型αklotho在ckd致vc发生发展(器官间对话)中具有潜在的价值。为进一步探索分泌型αklotho的关键下游,研究团队通过多组学联合分析,初步筛选出热休克蛋白hsp90aa1,从多维度证实了其与分泌型αklotho的紧密联系,首次揭示了分泌型αklotho在vsmcs中保护vc的全新信号通路:分泌型αklotho通过与hsp90aa1结合并抑制其thr5/7位点的磷酸化,减轻hsp90aa1与副伴侣分子aha1的结合。进一步的机制研究表明,hsp90aa1 thr5/7位点过度磷酸化可增强其分子伴侣活性,稳定缺氧诱导因子hif1α并抑制其降解,从而促进vsmcs向成骨表型转化。分泌型αklotho则通过特异性抑制该磷酸化过程,有效阻断其分子伴侣功能,抑制hsp90aa1-hif1α信号轴活化,最终延缓血管钙化进程。
综上所述,聚焦心血管急危重症的核心病理基础,本研究深入阐明分泌型αklotho通过调控hsp90aa1 thr5/7磷酸化及其分子伴侣活性拮抗vc这一新机制。该发现突破了传统fgf23信号依赖的认知框架,为干预vc减轻ckd致mace发生提供了全新视角和精准靶点(hsp90aa1)。尤为重要的是,针对该靶点的部分hsp90抑制剂已进入临床试验后期,在干预vc及关联急危重症方面展现出极具转化前景的治疗潜力。
陈玉国/徐峰教授团队长期致力于我国重点防治的重大疾病——急危重心血管病的精准防治这一方向,在临床实践中发现痛点难点问题,再通过基础和转化研究分析解决问题,持续开展研究。研究成果发表于the lancet public health、the lancet regional health、jama、jama cardiology、nature reviews cardiology、circulation、european heart journal、journal of the american college of cardiology、nature communications、resuscitation、critical care medicine、advanced materials、advanced science、中华医学杂志、中华急诊医学杂志等国内外权威期刊。相关研究工作得到了科技部、教育部、国家卫健委、国家自然科学基金委等上级部门的大力支持。