心肌线粒体抗病毒信号蛋白MAVS通过RIG-I通路介导缺血再灌注损伤的机制研究

发布于: 2025-10-24 09:00

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心肌线粒体抗病毒信号蛋白MAVS通过RIG-I通路介导缺血再灌注损伤的机制研究

   2025   

引言

       在心肌梗死之后迅速恢复血流虽然可挽救心肌,但伴随而来的“再灌注损伤”反而使心肌受到更严重损害[1]。近日,一项发表于Nature Communications的研究指出:心肌线粒体抗病毒信号蛋MAVS能通过RIG-I信号通路加剧心肌再灌注损伤。在小鼠模型中敲低MAVS或干预RIG-I信号,可减轻心肌损伤。这提示MAVS /RIG-I轴或许是未来心肌保护的新靶点。

图1 论文作者及题目

 

一、研究背景

01

1. 缺血-再灌注(I/R)损伤的

临床困境

心肌梗死发生后,主流治疗策略是尽早恢复血流(如PCI、溶栓)。然而,再灌注虽能挽救心肌,却常常伴随着“再灌注损伤”——氧自由基爆发、炎症反应、细胞凋亡/坏死等,使得心肌功能进一步受损[2]。对于如何减弱再灌注损伤,一直是心血管研究领域长期关注的难题。

02

2. 抗病毒信号路径

心脏中的新发现

MAVS(mitochondrial antiviral signaling protein,线粒体抗病毒信号蛋白)是经典的抗病毒信号分子,常见于病毒感染时启动RIG-I / MDA5下游通路,激活干扰素与炎症反应。在心脏缺血应激环境下,这类“固有免疫/抗病毒”通路是否被激活从而参与心肌损伤,一直是研究的前沿课题。有研究曾提示线粒体功能失调、ROS 产生、mtDNA 释放等过程可激活炎症通路(如 cGAS-STING、TLR9)在心肌损伤中发挥作用。但 MAVS / RIG-I在心肌损伤中的具体角色尚未明确。  

二、论文主要结论

01

MAVS 在心肌I/R过程中被上调

在小鼠心肌受I/R诱导的模型里,MAVS 在再灌注期被上调,尤其集中在线粒体与心肌细胞中。心肌组织切片/蛋白/mRNA水平都显示出在I/R条件下MAVS 激活上调趋势。

02

心肌特异性敲低MAVS

可减轻 I/R损伤

心肌特异性MAVS敲低小鼠模型与野生型对照相比,I/R后心肌梗死面积更小、心肌功能恢复更好。干预组还显示心肌细胞凋亡减轻、炎症因子(如TNF-α、IL-6、IL-1β)释放减少、组织氧化应激水平下降。

                      

图2 MAVS敲除对I/R损伤的保护作用

03

MAVS通过RIG-I信号通路

发挥作用

在心肌细胞/组织中,MAVS上调会促进RIG-I的激活、及下游的IRF3 / NF-κB路径活跃、诱导炎症因子表达。使用 RIG-I抑制剂或下游信号阻断可以在一定程度逆转 MAVS上调带来的不良效应,从而改善心肌I/R损伤指标。

04

线粒体/ROS/mtDNA可能是

MAVS激活的“触发源”

研究还指出,I/R过程与线粒体损伤、ROS增加、mtDNA释放到胞质中有关,这一变化可能作为 “危险信号” 激活MAVS/RIG-I通路。在细胞系与离体心肌实验中,用线粒体保护剂/ROS清除剂/mtDNA限制剂可以减弱MAVS的激活。

                      

图3 活性氧参与RIG-I/MAVS/JNK通路,促进心肌细胞凋亡

                                    
    

图4 MAVS在I/R中的作用示意图

05

潜在治疗意义

这项研究首次在缺血再灌注领域系统地揭示了MAVS / RIG-I通路在心肌损伤中的损伤角色。MAVS或下游RIG-I信号的干预,可成为未来心肌再灌注损伤治疗的新思路。

三、研究亮点

01

跨界思路:

抗病毒通路与心肌损伤的关联

以往MAVS / RIG-I通路多见于病毒感染与免疫研究领域,这项研究将其引入心血管领域,是一个相对新颖的跨界探索。

02

心肌特异性操作+小鼠I/R模型

研究采用心肌特异性敲低MAVS,结合常见的冠脉结扎-再灌注小鼠模型,直接在体内验证通路作用,更具说服力。

03

上下游机制链条较完善

本研究不仅从组织/细胞水平观察现象,还深入探讨了线粒体受损→ROS/mtDNA 释放→MAVS激活→RIG-I /下游信号→炎症/细胞损伤这一条完整链条,为理解机制提供了较为完整的框架。

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[1]Wang, J. & Zhou, H. Mitochondrial quality control mechanisms as molecular targets in cardiac ischemia-reperfusion injury. Acta Pharmaceutica Sin. B 10, 1866–1879 (2020).

[2] Ibáñez, B., Heusch, G., Ovize, M. & Van de Werf, F. Evolving therapies for myocardial ischemia/reperfusion injury. J. Am. Coll. Cardiol. 65, 1454–1471 (2015).

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