鑒于心肌梗死和心力衰竭的范圍廣泛且缺乏治愈方法,迫切需要研究針對這些疾病患者的治療方法。為了在體內(nèi)以無偏倚的方式系統(tǒng)地鑒定先前未鑒定的具有心臟活性的生物制劑,研究人員開發(fā)了心臟FunSel,一種系統(tǒng)地、功能性地選擇有效因子的方法,該方法使用了編碼小鼠分泌組的1 198個(gè)條形碼標(biāo)記的腺相關(guān)病毒(AAV)載體組成的文庫。通過將混合載體注射入心臟,篩選該文庫,功能上選擇賦予心臟保護(hù)以對抗心肌梗死作用的因子。
在小鼠中進(jìn)行兩輪迭代選擇后,心臟FunSel鑒定出3種蛋白質(zhì)[chordin-like 1(Chrdl1),具有序列相似性的家族3成員C(Fam3c)和fam3b],它們可保持心肌細(xì)胞活力,維持心臟功能,并防止病理重塑。特別是,Chrdl1通過結(jié)合和抑制細(xì)胞外骨形態(tài)發(fā)生蛋白4(BMP4)發(fā)揮其保護(hù)活性,從而防止心肌梗死后心肌細(xì)胞死亡和誘導(dǎo)心肌細(xì)胞自噬。Chrdl1還通過結(jié)合轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)和阻止心臟成纖維細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞來抑制纖維化和適應(yīng)性不良的心臟重塑。來自肝臟的分泌和循環(huán)Chrdl1、Fam3c和Fam3b的產(chǎn)生也保護(hù)心臟免受心肌梗塞,因此支持使用這3種蛋白質(zhì)作為重組因子。
總之,這些發(fā)現(xiàn)揭示了一種體內(nèi)無偏倚選擇組織保護(hù)因子的有力方法,并描述了潛在的心臟治療方法。