Proteomic footprint of myocardial ischemia/reperfusion injury: Longitudinal study of the at-risk and remote regions in the pig model

doi:10.1038/s41598-017-11985-5

.2017年9月27日；7(1):12343.

doi:10.1038/s41598-017-1985-5。

心肌缺血/再灌注损伤的蛋白质组足迹：猪模型中危险区域和偏远区域的纵向研究

附属机构

¹西班牙马德里国家研究中心心血管基金会Carlos III（CNIC）。
²Zena和Michael A.Wiener CVI，美国纽约西奈山伊坎医学院。
^三西班牙马德里CIBER de Enfermedades心血管研究所（CIBERCV）。
⁴西班牙马德里国家研究中心心血管基金会Carlos III（CNIC）。bibanez@cnic.es。
⁵西班牙马德里CIBER de Enfermedades心血管研究所（CIBERCV）。bibanez@cnic.es。
⁶IIS-Fundación Jiménez Díaz医院，西班牙马德里。bibanez@cnic.es。
⁷西班牙马德里国家研究中心心血管基金会Carlos III（CNIC）。jvazquez@cnic.es。
⁸西班牙马德里CIBER de Enfermedades心血管研究所（CIBERCV）。jvazquez@cnic.es。

PMID： 28955040
预防性维修识别码： PMC5617837
内政部： 10.1038/s41598-017-11985-5

心肌缺血/再灌注损伤的蛋白质组足迹：猪模型中危险区域和偏远区域的纵向研究

亚历克桑德拉·比内克等。科学代表. 2017.

.2017年9月27日；7(1):12343.

doi:10.1038/s41598-017-1985-5。

附属机构

¹西班牙马德里国家研究中心心血管基金会Carlos III（CNIC）。
²Zena和Michael A.Wiener CVI，美国纽约西奈山伊坎医学院。
^三西班牙马德里CIBER de Enfermedades心血管研究所（CIBERCV）。
⁴西班牙马德里国家研究中心心血管基金会Carlos III（CNIC）。bibanez@cnic.es。
⁵西班牙马德里CIBER de Enfermedades心血管研究所（CIBERCV）。bibanez@cnic.es。
⁶IIS-Fundación Jiménez Díaz医院，西班牙马德里。bibanez@cnic.es。
⁷西班牙马德里国家研究中心心血管基金会Carlos III（CNIC）。jvazquez@cnic.es。
⁸西班牙马德里CIBER de Enfermedades心血管研究所（CIBERCV）。jvazquez@cnic.es。

PMID： 28955040
预防性维修识别码： PMC5617837
内政部： 10.1038/s41598-017-11985-5

摘要

再灌注改变心肌梗死后的愈合；然而，很少有系统研究报告缺血/再灌注（I/R）后早期分子变化。远端心肌的改变也被忽视，忽视了其对心肌梗死后心力衰竭（HF）发展的贡献。本研究描述了心肌梗死后一周内缺血和远端心肌的蛋白质动力学和收缩异常。在再灌注后120分钟、24小时、4天和7天处死的20只猪（每组5只）进行了40分钟闭胸I/R。用心脏磁共振（CMR）跟踪心肌收缩性，用多重定量蛋白质组学分析组织样品。在再灌注早期（120分钟），缺血区域显示出炎症过程的协调上调，而在再灌注后期（第4天和第7天），间质蛋白、血管生成和心-肾信号过程增加。远端心肌在120分钟和24小时CMR时表现出收缩力下降，伴随着收缩蛋白和线粒体蛋白的短暂改变。随后区域收缩力的恢复与CMR上水肿的形成以及MI后第7天炎症和伤口愈合蛋白的增加有关。我们的结果首次确立了I/R后早期缺血和远端心肌中改变的蛋白质特征，并可能对改善早期心肌梗死后重塑的新治疗靶点具有指导意义。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明，他们没有相互竞争的利益。

数字

图1
研究设计。(一)研究群体包括5组猪（n = 5个/组）。第1-5组用于缺血/再灌注（I/R）后第一周心肌组织变化的组织病理学特征。CMR（心脏磁共振）扫描包括电影稳态自由进动（SSFP）序列，以提供高质量的解剖学参考和功能信息。在献祭前的所有随访阶段均进行CMR扫描，因此在第7天处死的动物接受基线检查，120 最小值，24 h、第4天和第7天CMR。以前曾报道过第1组至第5组动物的CMR和心肌含水量数据。(b条)对于蛋白质组学分析，对这些动物的远端和缺血组织样本进行蛋白质提取、胰蛋白酶消化、多重稳定同位素标记和分级，然后进行纳米液相色谱-串联质谱（nanoLC MS/MS）和系统生物学分析。面板b中的图形元素改编自施维雅医学艺术Powerpoint图像库。施维雅医疗艺术(http://www.servier.com/Powerpoint-image-bank)根据Creative Commons Attribution 3.0 Unported License获得许可(https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/).

图2
I/R重塑早期的功能性心脏磁共振。缺血和远端心肌局部收缩的时间进程。缺血和远端心肌收缩壁增厚（SWT）：(A类)绝对值。(B类)相对于基线的SWT变化百分比。符号和条表示平均值和标准误差。虚线表示心肌梗死诱导前健康猪的参考值。如果SWT小于等于30%，则认为心肌节段功能异常。(C)在基线和I/R后第一周，左中前降支冠状动脉闭塞40分钟后，一头猪的SWT的代表性牛眼显示。在I/R后早期，远端心肌出现短暂收缩功能障碍。

图3
缺血心肌急性梗死后早期再灌注的定量蛋白质组时间进程分析。定量蛋白质组学筛选方法的结果使用系统生物学三角（SBT）模型进行分析，以检测随着时间的推移功能类别中的协调蛋白质变化。功能类别显著改变（错误发现率、FDR<0.05）至少一个时间点被分为四类(一–d日)集群a，120后增加缺血发作后，min持续上调7天；组别b，120后减少 min，并在第7天恢复到基线值，糖酵解和激酶结合蛋白除外。聚类c，在第4天和第7天增加，在第7天变化最大；和簇d，随着时间的推移而减少，并有在第7天达到最小值的趋势。蛋白质值（Zq）和功能类别值（Zc）以对数形式报告₂折叠相对于基线的变化，以标准偏差为单位。补充表S1–S4列出了每个类别中变化的完整蛋白质组。面板（e）显示了Zq在属于簇中一组代表类别的蛋白质中的累积分布**c（c）**和d日显示了蛋白质反应的高度协调性。(**（f）**)水分和蛋白质簇变化示意图。这里展示的蛋白质组学结果是使用五个动物样品池的三个技术复制实验的代表。

图4
验证急性梗死后在缺血心肌中检测到的最具代表性的蛋白变化。(一)ATP5A、UQCRC2、SDHB、NDUFB8、UQCFRS1、COXIV和ATP5B的Western blot分析和相应的定量密度测定证实了再灌注7天后线粒体蛋白质含量相对于基线水平的下降。(b条)心肌肌球蛋白重链、TNNT2和TPM1的蛋白质印迹分析和定量密度测定证实了再灌注后7天肌肉收缩蛋白的减少。每个蛋白印迹通道对应于从一只动物身上提取的蛋白质。蛋白质值相对于GAPDH进行标准化。在条形图中，结果显示为平均值 ± 五次测定的s.e.m*表示p值<0.05; **表示p值<经Mann-Whitney检验，与基线相比为0.01。补充图S8显示了面板a和b的全长斑点，其归一化前后的原始集成密度可参考补充图S9和S10。补充图S11a显示了面板a和面板b中蛋白质的iTRAQ定量，以进行比较。(**c（c）**)ATP5A、ATP5B、UQCRFS1、SDHB、MYH7、TNNT2和TPM1的无标签个体蛋白定量证实线粒体和收缩蛋白含量降低。蛋白质定量表示为从R-第7天起单个动物的iBAQ强度的log2（fold-change），与所有基线组动物的iBAQ强度的汇总平均值相比。(d日)无标签定量蛋白质组学证实，相对于基线，再灌注7天后线粒体和收缩蛋白减少，急性期相关蛋白、胶原蛋白、细胞外基质蛋白（ECM）、蛋白水解相关蛋白和基因表达相关蛋白含量增加。蛋白质丰度以iBAQ值表示。结果显示为平均值 ± 单个动物五次测定的s.e.m，*表示FDR<0.05; **表示FDR<0.01，***表示FDR<Benjamini–Hochberg校正后，通过Mann-Whitney检验与基线进行0.001对比。线粒体、收缩期、急性期、胶原蛋白、ECM、蛋白水解和基因表达蛋白质组中包含的无标签单个蛋白质定量如补充图S13所示。

图5
远端心肌急性梗死后早期再灌注的定量蛋白质组时间进程分析。定量蛋白质组学筛选方法结果如图3所示。显著改变的功能类别分为五类(一–**e（电子）**)：集群a，在120处显示瞬时增加最小值或24 h；集群b，减少至120 最小值和24 h，并在第7天恢复到几乎正常值；簇c在第4天达到最大上调，簇d随着时间的推移逐渐增加（该簇包括核糖体和胶原类别，用于与梗死区域的结果进行比较）；和簇e，在再灌注后期减少，在第7天达到最小值。面板（f）显示了水含量和蛋白质簇变化的示意图。补充表S5-S9列出了每种类别中变化的完整蛋白质组。这里展示的蛋白质组学结果是使用五个动物样品池的三个技术复制实验的代表。

图6
验证急性梗死后远端心肌中检测到的最具代表性的蛋白变化。(一)TPM1的蛋白质印迹分析和定量密度测定证实了再灌注后早期细丝肌块蛋白的瞬时增加。补充图S8中给出了全长印迹，其归一化前后的原始积分密度可参考补充图S12。蛋白质值相对于GAPDH进行标准化。结果显示为平均值 ± 至少四只动物的s.e.m.值*表示p值<通过Mann-Whitney检验，0.05与基线相比。(b条)无标签蛋白质组学分析证实了再灌注后早期（至少四只动物）粗丝蛋白减少，细丝蛋白增加。结果如图4d所示。补充图S14中显示了粗丝和细丝蛋白质组中包含的无标签单个蛋白质定量。(**c（c）**)通过PRM靶向蛋白质组学对蛋白ANT2、ACO2、ATP5A1、ATP5O、UQCRC1、MDH2、COX6B、GAPDH、MYH7、MYOM1、MYL3和TPM1进行定量分析，确认早期再灌注后线粒体和收缩性肌体蛋白丰度的短暂变化。蛋白质值由色谱图的总基峰面积归一化。结果显示为平均值 ± 在两次技术复制中，每个时间点至少有四只动物的s.e.m*指示p值<0.05; **表示p值<0.01，***表示p值<通过Mann-Whitney检验，0.001与基线值进行比较。补充图S11b显示了面板a和面板c中蛋白质的iTRAQ定量，以进行比较。

图7
影响远端心肌肌节和线粒体的功能过程。(一)120后（补充图S3）所示类别中蛋白质的所有Zq值的累积分布再灌注min（左）或7d（右）；为了清楚起见，所有属于线粒体电子传递链（ETC）复合体的蛋白质都归为一类。(b条)收缩机械内的机械解耦和对能量产生至关重要的过程中的瞬时减少概述（三羧酸（TCA）循环、脂肪酸β氧化、线粒体复合物III和IV）以及能量传递和供应（线粒体底物/溶质载体蛋白）。为了清楚起见，线粒体复合体被画成简单的实体，而忽略了它们的复杂结构。图7中的图形元素改编自Servier Medical Art Powerpoint图像库。施维雅医疗艺术(http://www.servier.com/Powerpoint-image-bank)根据Creative Commons Attribution 3.0 Unported License获得许可(https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/).

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

缺血/再灌注后的心肌水肿不稳定，并遵循双峰模式：成像和组织学组织特征。
Fernández-Giménez R、Sánchez-González J、Agüero J、García-Prieto J、López-Martín GJ、Garcya-Ruiz JM、Molina-Iracheta a、RossellóX、Ferná）-Friera L、Pizarro G、Garcáa-alvarez a、Dall'Armelina E、Macaya C、Choudhury RP、Fuster V、Ibanez B。 Fernández-Jiménez R等人。美国心脏病杂志。2015年2月3日；65(4):315-323. doi:10.1016/j.jac.2014.11.004。Epub 2014年11月17日。美国心脏病杂志。2015 PMID：25460833
快速T2梯度自旋回波（T2-GraSE）心肌水肿定量绘图：首次在猪缺血/再灌注模型中进行体内验证。
Fernández-Giménez R、Sánchez-González J、Aguero J、Del Trigo M、Galán-Arriola C、Fuster V、Ibáñez B。 Fernández-Jiménez R等人。心血管医学杂志。2015年11月4日；17:92. doi:10.1186/s12968-015-0199-9。心血管医学杂志。2015 PMID：26538198 免费PMC文章。
在临床前实验模型中，再灌注前HMG-CoA还原酶抑制可改善心肌梗死后的修复性纤维化。
Vilahur G、Casani L、Peña E、Juan-Babot O、Mendieta G、Crespo J、Badimon L。 Vilahur G等人。国际心脏病杂志。2014年8月20日；175（3）：528-38。doi:10.1016/j.ijcard.2014.06.040。Epub 2014年7月2日。国际心脏病杂志。2014 PMID：25023790
心脏保护的分子基础：缺血前、后和远程调节中的信号转导。
海许·G·。海许·G·。 Circ Res.2015年2月13日；116(4):674-99. doi:10.1161/CIRCRESAHA.116305348。 2015年Circ Res。 PMID：25677517 审查。
心肌缺血/再灌注损伤中的淋巴细胞通讯。
Boag SE、Andreano E、Spyridopoulos I。 Boag SE等人。抗氧化剂氧化还原信号。2017年4月20日；26(12):660-675. doi:10.1089/ars.2016.6940。Epub 2017年2月23日。抗氧化剂氧化还原信号。2017 PMID：28006953 审查。

查看所有类似文章

引用人

基于转录组学和代谢组学的急性心肌梗死的动态分子特征。
王X，杨G，李杰，孟C，薛Z。王X等。科学报告2024年5月3日；14(1):10175. doi:10.1038/s41598-024-60945-3。科学报告2024。 PMID：38702356 免费PMC文章。
数据依赖性采集蛋白质组学和N-末端组学方法揭示了缺血再灌注心脏线粒体功能和代谢的变化。
Hartley B、Bassiouni W、Roczkowsky A、Fahlman R、Schulz R、Julien O。 Hartley B等人。蛋白质组研究杂志2024年2月2日；23(2):844-856. doi:10.1021/acs.jproteome.3c00754。Epub 2024年1月24日。蛋白质组研究杂志2024。 PMID：38264990
缺血/再灌注损伤后氧化翻译后蛋白修饰。
Binek A、Castans C、Jorge I、Bagwan N、Rodríguez JM、Fernández-Jiménez R、GaláN-Arriola C、Oliver E、Gómez M、Clemente-MoragóN A、Ibanez B、Camafeita E、Vázquez J。 Binek A等人。抗氧化剂（巴塞尔）。2024年1月16日；13(1):106. doi:10.3390/antiox13010106。抗氧化剂（巴塞尔）。2024 PMID：38247530 免费PMC文章。
数据依赖性获取蛋白质组学揭示了人类冠状动脉慢性完全闭塞的循环生物标志物。
Li J，Jiang XJ，Wang QH，Wu XL，Qu Z，Song T，Wan WG，Zheng XX，Yi X。李杰等。《Front Cardiovasc Med.2022年12月5日》；9:960105. doi:10.3389/fcvm.2022.960105。eCollection 2022年。《Front Cardiovasc Med.2022》。 PMID：36561774 免费PMC文章。
空间基因组学揭示的心脏缺血/再灌注中的蛋白质变化。
Mezger STP、Mingels AMA、SouliéM、Peutz-Kootstra CJ、Bekers O、Mulder P、Heeren RMA、Cillero-Paster B。 Mezger STP等人。国际分子科学杂志。2022年11月10日；23(22):13847. doi:10.3390/ijms232213847。国际分子科学杂志。2022 PMID：36430335 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Menees DS等，接受初级PCI患者的门到球囊时间和死亡率。新英格兰医学杂志。2013;369:901–909. doi:10.1056/NEJMoa1208200。-内政部-公共医学
1. Eapen ZJ等，在ST段抬高心肌梗死试验中定义心力衰竭终点：结合过去的经验制定前进道路。循环。心血管质量和结果。2012;5:594–600. doi:10.1161/CIRCCOUTCOMES.112.966150。-内政部-公共医学
1. de Couto G，Ouzounian M，Liu PP.早期检测心肌功能障碍和心力衰竭。Nat Rev Cardiol公司。2010;7:334–344. doi:10.1038/nrcardo.2010.51。-内政部-公共医学
1. Lindsey ML等人，《蛋白质组学对心血管健康和疾病的转化影响：美国心脏协会的科学声明》。循环。2015;132:852–872. doi:10.1161/CIR.000000000226。-内政部-公共医学
1. Varga ZV等。缺血条件下心脏保护的功能基因组学和共病条件的影响：靶点鉴定的意义。当前药物目标。2015;16:904–911. doi:10.2174/1389450116666150427154203。-内政部-公共医学

出版物类型

行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

LinkOut-更多资源

[1] Menees DS等，接受初级PCI患者的门到球囊时间和死亡率。新英格兰医学杂志。2013;369:901–909. doi:10.1056/NEJMoa1208200。-内政部-公共医学

[2] Menees DS等，接受初级PCI患者的门到球囊时间和死亡率。新英格兰医学杂志。2013;369:901–909. doi:10.1056/NEJMoa1208200。-内政部-公共医学

[3] Eapen ZJ等，在ST段抬高心肌梗死试验中定义心力衰竭终点：结合过去的经验制定前进道路。循环。心血管质量和结果。2012;5:594–600. doi:10.1161/CIRCCOUTCOMES.112.966150。-内政部-公共医学

[4] Eapen ZJ等，在ST段抬高心肌梗死试验中定义心力衰竭终点：结合过去的经验制定前进道路。循环。心血管质量和结果。2012;5:594–600. doi:10.1161/CIRCCOUTCOMES.112.966150。-内政部-公共医学

[5] de Couto G，Ouzounian M，Liu PP.早期检测心肌功能障碍和心力衰竭。Nat Rev Cardiol公司。2010;7:334–344. doi:10.1038/nrcardo.2010.51。-内政部-公共医学

[6] de Couto G，Ouzounian M，Liu PP.早期检测心肌功能障碍和心力衰竭。Nat Rev Cardiol公司。2010;7:334–344. doi:10.1038/nrcardo.2010.51。-内政部-公共医学

[7] Lindsey ML等人，《蛋白质组学对心血管健康和疾病的转化影响：美国心脏协会的科学声明》。循环。2015;132:852–872. doi:10.1161/CIR.000000000226。-内政部-公共医学

[8] Lindsey ML等人，《蛋白质组学对心血管健康和疾病的转化影响：美国心脏协会的科学声明》。循环。2015;132:852–872. doi:10.1161/CIR.000000000226。-内政部-公共医学

[9] Varga ZV等。缺血条件下心脏保护的功能基因组学和共病条件的影响：靶点鉴定的意义。当前药物目标。2015;16:904–911. doi:10.2174/1389450116666150427154203。-内政部-公共医学

[10] Varga ZV等。缺血条件下心脏保护的功能基因组学和共病条件的影响：靶点鉴定的意义。当前药物目标。2015;16:904–911. doi:10.2174/1389450116666150427154203。-内政部-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

你的RSS订阅源

心肌缺血/再灌注损伤的蛋白质组足迹：猪模型中危险区域和偏远区域的纵向研究

附属机构

心肌缺血/再灌注损伤的蛋白质组足迹：猪模型中危险区域和偏远区域的纵向研究

作者

附属机构

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

医疗

研究材料

其他

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

相关信息

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

医疗

研究材料

其他