基于AMPK/mTOR通路，黑色素细胞增殖基因1调控急性心肌梗死中的代谢重编程

《Toxicology and Applied Pharmacology》：Melanocyte proliferation gene 1 regulated metabolic reprogramming in acute myocardial infarction based on the AMPK/mTOR pathway

MYG1通过调控AMPK/mTOR通路参与急性心肌梗死中心肌细胞代谢重编程，敲低可减轻心肌损伤、促进线粒体自噬，过表达则加剧细胞应激。研究揭示了MYG1在心肌缺血代谢调控中的双重作用及其潜在治疗靶点价值。

　　

朱世辉|曲天一|刘正|高亚伟|常晓霞|于洪芹

中国山东省烟台市264000，滨州医学院烟台附属医院急诊科

摘要

黑色素细胞增殖基因1（MYG1）已被证实参与细胞代谢调节；然而，其在急性心肌梗死（AMI）期间对心肌细胞代谢重编程的作用仍不清楚。在本研究中，我们建立了大鼠AMI模型，并通过慢病毒注射实现了MYG1的敲低，以探讨其对心肌损伤和代谢的影响。通过TTC染色、Western blotting、免疫组化和TUNEL检测方法评估了心肌梗死面积、细胞凋亡以及代谢相关蛋白和自噬相关蛋白的表达。同时，在H9C2细胞中建立了缺氧-葡萄糖剥夺（OGD）模型，其中单独过表达MYG1或与糖酵解抑制剂2-脱氧-D-葡萄糖（2-DG）、AMPK激活剂AICAR或mTOR抑制剂雷帕霉素联合使用。AMI后，心肌组织中的MYG1表达显著上调。MYG1敲低可减轻心肌细胞凋亡，增强线粒体自噬相关蛋白PINK1和Parkin的表达，降低关键糖酵解酶己糖激酶2和烯醇化酶1的水平，并促进线粒体氧化磷酸化。体外实验表明，MYG1过表达会促进糖酵解并加重OGD诱导的细胞损伤，而2-DG对糖酵解的抑制则有效逆转了这些效应。此外，AMPK/mTOR通路的调节影响了MYG1相关的代谢变化，这体现在细胞代谢流的变化以及线粒体自噬和超微结构完整性的改善上。这些发现表明，MYG1可能通过调控AMPK/mTOR通路参与AMI期间的心肌细胞代谢重编程，有望成为治疗干预的候选靶点。

部分内容摘录

背景

急性心肌梗死（AMI）是由于冠状动脉血流显著减少或完全停止，导致局部心肌缺血、缺氧和细胞坏死（Swain等人，2020年）。其主要原因是冠状动脉中的动脉粥样硬化斑块破裂，引发血栓形成和血管阻塞，从而导致心肌灌注不足（Ceasovschih等人，2024年）。AMI患者常表现为胸痛、心律失常、低血压等症状。

大鼠分组

从济南鹏跃实验动物繁殖有限公司购买了25只8周大的SPF级雄性Sprague-Dawley大鼠（许可证号：SCXK(LU)20230045）。大鼠在12小时光照/黑暗周期下自由进食和饮水。实验程序获得了滨州医学院伦理委员会的批准（批准号：2024L025），并严格遵守《实验动物管理条例》进行。

大鼠被随机分为

心肌缺血时MYG1表达上调

为了研究心肌缺血模型中MYG1的表达情况，我们构建了AMI大鼠模型。使用TTC染色评估心肌梗死面积。如图1A所示，AMI组的梗死面积约为12%，表明AMI模型建立成功。通过超声心动图评估每组大鼠的左心室收缩功能（图1B、C）。与假手术组相比，

讨论

尽管临床实践中AMI的再灌注疗法不断得到优化，但由心肌缺血引起的线粒体损伤、代谢紊乱和程序性细胞死亡等病理过程仍然是影响长期预后的关键因素（Shi等人，2025年）。因此，研究AMI期间驱动代谢重编程的核心调控因子对于开发新的心脏保护策略具有重要意义。

先前的研究已经表明

伦理委员会批准

所有动物实验均遵循1964年《赫尔辛基宣言》和ARRIVE指南中的伦理标准。实验获得了滨州医学院医学伦理委员会的批准（方案编号：2024-L025）。

作者贡献声明

朱世辉：撰写初稿、实验设计。曲天一：撰写初稿、数据管理。刘正：方法学设计、数据管理。高亚伟：软件操作、数据分析。常晓霞：软件操作、数据分析。于洪芹：撰写、审稿与编辑。

资金支持

本工作得到了烟台科技创新发展计划（编号：2024YD011）的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢烟台科技创新发展计划提供的资金支持。