Molecular Therapy: Nucleic Acids! 组织蛋白酶B通过促进NLRP3介导的下垂加重糖尿病心肌病变

糖尿病是世界上最大的公共卫生问题之一，是世界十大主要死亡原因之一。近几十年来，世界范围内糖尿病的患病率逐年上升。糖尿病引起的代谢紊乱会导致长期的微血管和大血管损伤。

糖尿病心肌病(DCM)是其常见并发症之一。扩张型心肌病是一种特殊类型的心肌病，与血管损伤无关。扩张型心肌病以心肌纤维化、心肌细胞肥大、炎症和细胞凋亡为特征。研究证实，糖尿病患者发生心力衰竭的风险是非糖尿病患者的2至5倍，而且大多数糖尿病患者的预后更差。到目前为止，DCM的发病机制尚未完全阐明。此外，临床上对扩张型心肌病尚无有效的治疗方法。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2022.09.019.

近日，来自武汉大学人民医院的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“Cathepsin B deteriorates diabetic cardiomyopathy induced by streptozotocin via promoting NLRP3-mediated pyroptosis”的文章，该研究揭示了组织蛋白酶B通过促进NLRP3介导的焦亡加重链脲佐菌素所致的糖尿病心肌病。

组织蛋白酶B(cathepsin B，CTSB)是溶酶体组织蛋白的一员，参与细胞自噬和细胞凋亡。我们先前报道了CTSB在压力超负荷时增加小鼠心脏心肌细胞的凋亡，而CTSB在糖尿病心肌病中的作用尚未完全阐明。本研究的目的是探讨CTSB在糖尿病心肌病中的作用及其机制。

研究者用小鼠注射链脲佐菌素建立糖尿病模型。分离新生大鼠心肌细胞，用高糖(33.3 mM)培养，建立体外模型。糖尿病心肌病(DCM)小鼠心脏和高糖刺激的心肌细胞中CTSB蛋白水平升高。

CTSB基因敲除小鼠表现出心功能、心脏纤维化、心脏炎症和焦亡水平的改善。相反，转CTSB基因的DCM小鼠表现出加重的心功能障碍、纤维化、炎症和焦亡。研究者发现CTSB可以与NLRP3结合，从而增加NLRP3/caspase-1炎症体通路的激活。当研究者使用NLRP3基因敲除小鼠时，通过腺相关病毒(AAV)9传递的CTSB过表达的恶化效应被消除。

NLRP3基因敲除消除CTSB转基因对DCM小鼠的恶化作用

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2022.09.019.

综上所述，CTSB通过调节心肌细胞焦亡，加重DCM引起的心脏重构，加重心功能不全。通过与NLRP3相互作用，CTSB调节炎症小体的形成，并引发NLRP3介导的焦亡和炎症。因此，CTSB可能成为治疗扩张型心肌病新的治疗方法的靶点。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Chen Liu et al. Cathepsin B deteriorates diabetic cardiomyopathy induced by streptozotocin via promoting NLRP3-mediated pyroptosis. Mol Ther Nucleic Acids. 2022 Sep 23;30:198-207. doi: 10.1016/j.omtn.2022.09.019