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中山大学曹楠团队发现鞘脂代谢控制哺乳动物心脏再生
中山大学曹楠团队在Cell Metabolism 在线发表题为“Sphingolipid metabolism controls mammalian heart regeneration”的研究论文，该研究证明了新生儿心脏损伤后广泛的鞘脂代谢重塑，并发现SphK1和SphK2，产生相同鞘脂代谢物鞘鞘醇-1-磷酸(S1P)的同工酶，不同地调节心脏再生。
SphK2在心脏发育过程中下调，并通过核S1P依赖性组蛋白乙酰化调节来决定CM增殖。SphK2的再激活诱导成体CM细胞周期的再进入和细胞分裂，从而促进再生。相反，SphK1在心脏成纤维细胞的发育过程中上调，并通过S1P自分泌机制促进纤维化。通过微调每个SphK亚型的活性，研究人员开发了一种同时促进心肌修复和限制纤维化瘢痕以再生梗死成人心脏的治疗方法。
在生命的最初几天里，许多新生哺乳动物具有心脏再生的内在能力，这依赖于良好的代谢状态。出生后内源性心脏再生能力的丧失与细胞周期中断和心肌细胞(CMs)从糖酵解向脂肪酸氧化的转变密切相关以一种可以刺激糖酵解的方式操纵代谢成分与促进CM增殖和再生有关。相反，脂肪酸利用率的增加起着相反的作用。然而，关于其他脂质代谢途径的参与的知识有限。
哺乳动物的心脏表达数百种酶，产生数千种不同的脂质，除了少数特殊情况外，其中大多数功能未知鞘脂是一类种类繁多的脂类，来源于L-丝氨酸和脂肪酸。它们不仅作为真核细胞细胞膜的组成部分，而且作为信号分子调节其他脂类无法替代的一系列广泛的生理过程鞘鞘醇-L-磷酸(S1P)是鞘脂的核心成分，被认为与细胞增殖、迁移和凋亡有关。S1P的合成是通过鞘氨醇的磷酸化发生的，这是一个由鞘氨醇激酶(SphK)催化的反应，存在于两种同工酶SphK1和SphK2.16中。
SphK1和SphK2的激活以及随后的S1P的产生/分泌，由于其在调节心脏发育、收缩反应和器官保护心肌缺血方面的关键作用，在心血管领域引起了极大的关注。然而，鞘脂以及它们的介质，如S1P，是否对心脏再生很重要。
模式图（Credit: Cell Metabolism）
该研究检测了新生儿心脏损伤后的脂质代谢动力学，发现了鞘脂代谢和S1P在调节哺乳动物心脏再生中的作用。该研究打破了“脂质利用增强是哺乳动物心脏再生的一个简单有害因素”的传统观念，并确立了S1P重塑是脂质代谢的一个重要方面，对这一过程至关重要。该研究提出的针对时空S1P产生与心脏再生之间相互作用的转化治疗策略的发展，可能会促进治疗性地更新受损的人类心肌，并最终找到治疗心力衰竭的方法。
