促 Kisspeptin-10 调控人心脏成纤维细胞培养物中的糖胺聚糖和核心蛋白聚糖含量

《Pharmacological Reports》：Kisspeptin-10 regulates glycosaminoglycan and decorin content in human cardiac fibroblast cultures

背景：心脏成纤维细胞通过合成糖胺聚糖和蛋白聚糖（PGs），如核心蛋白聚糖（decorin），在细胞外基质（ECM）重塑中发挥关键作用；然而，kisspeptin-10（KiSS-10）对心脏中这些成分的影响尚不清楚。本研究旨在确定 KiSS-10 对人心脏成纤维细胞培养物中糖胺聚糖和核心蛋白聚糖含量的影响并阐明其机制。方法：在人心脏成纤维细胞系中，评估了有无信号传导抑制剂存在下 KiSS-10 对糖胺聚糖和核心蛋白聚糖的影响。采用 Farndale 法测定糖胺聚糖水平，酶联免疫吸附试验（ELISA）测定核心蛋白聚糖分泌量，定量聚合酶链反应（qPCR）测定核心蛋白聚糖表达量。结果：KiSS-10 处理导致细胞内及培养基中糖胺聚糖含量呈剂量依赖性增加。通过肽 234 阻断 G 蛋白偶联受体 54（GPR54）或通过 FAK 抑制剂 14（FAKi）抑制黏着斑激酶（FAK）可消除这种刺激作用。与单独使用 KiSS-10 相比，将 KiSS-10 与磷脂酶 C 抑制剂（D609）结合并未改变糖胺聚糖水平。KiSS-10 增加了核心蛋白聚糖的分泌，但未改变其表达。与单独使用 KiSS-10 相比，将肽 234 与 KiSS-10 结合并未改变培养基中的核心蛋白聚糖水平。结论：KiSS-10 显著提高了人心脏成纤维细胞培养物中糖胺聚糖和核心蛋白聚糖的积累。这种对糖胺聚糖水平的调节作用似乎依赖于 GPR54 的激活和 FAK 信号传导，而不依赖于磷脂酶 C 的功能。因此，KiSS-10 可能参与了心脏的 ECM 重塑。

**Kisspeptin-10 调控人心脏成纤维细胞外基质成分的机制解析**

心脏纤维化及心肌重构是多种心血管疾病的共同病理基础，其核心特征之一是细胞外基质（ECM）的异常沉积与重塑。心脏成纤维细胞作为 ECM 的主要合成者，通过分泌糖胺聚糖（GAGs）和蛋白聚糖（PGs）等关键大分子维持心脏结构完整性与功能稳态。其中，核心蛋白聚糖（decorin）作为一种富含亮氨酸的小分子蛋白聚糖，具有抗纤维化和调节胶原纤维生成的双重作用。近年来，Kisspeptin 系统被发现广泛表达于心血管组织，且其活性片段 Kisspeptin-10（KiSS-10）已被证实具有促纤维化潜能，能增加胶原沉积。然而，KiSS-10 是否以及如何调控心脏成纤维细胞中糖胺聚糖和核心蛋白聚糖的合成与分泌，此前尚属空白。鉴于 ECM 成分改变的复杂性及其在心脏病理性重构中的核心地位，深入探究 KiSS-10 对非胶原类 ECM 成分的调控作用及其分子机制，对于全面理解心脏纤维化的发病机理及寻找潜在干预靶点具有重要的科学意义。该研究成果已发表于《Pharmacological Reports》期刊。

本研究选用人永生化心脏成纤维细胞系（源自健康成人ik 心室）作为体外模型，通过添加不同浓度的 KiSS-10 进行刺激，并联合使用特异性受体拮抗剂肽 234（peptide 234）、磷脂酶 C 抑制剂（D609）以及黏着斑激酶抑制剂（FAKi），系统评估了 KiSS-10 对糖胺聚糖含量及核心蛋白聚糖表达与分泌的影响。研究团队利用改良 Farndale 法定量检测糖胺聚糖，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定核心蛋白聚糖分泌水平，并通过定量聚合酶链反应（qPCR）分析其基因表达变化，从而在分子和细胞水平揭示了相关信号通路。

研究结果显示，KiSS-10 对人心脏成纤维细胞中糖胺聚糖含量具有显著的剂量依赖性调节作用。具体而言，浓度为 10^-9 mol/L 和 10^-8 mol/L 的 KiSS-10 处理显著提升了细胞内及培养基中的糖胺聚糖水平，其中 10^-8 mol/L 浓度下增幅最大，呈现典型的钟形剂量 - 反应曲线，高浓度（10^-6至 10^-5 mol/L）下效应消失，提示可能存在受体脱敏或下调机制。在机制探索方面，研究人员发现 G 蛋白偶联受体 54（GPR54）的特异性拮抗剂肽 234 能够完全阻断 KiSS-10 诱导的糖胺聚糖增加，证实了该效应依赖于 GPR54 的激活。进一步通过信号通路抑制剂筛选发现，磷脂酶 C（PLC）抑制剂 D609 未能抑制 KiSS-10 的效应，表明该过程不依赖于经典的 PLC 信号通路；相反，FAK 抑制剂（FAKi）能够显著逆转 KiSS-10 引起的糖胺聚糖积累，说明 FAK 信号通路的激活是 KiSS-10 发挥促糖胺聚糖合成作用的关键下游机制。此外，关于核心蛋白聚糖的研究发现，KiSS-10 处理显著促进了核心蛋白聚糖向培养基的分泌，但并未引起其 mRNA 表达水平的变化，且这种分泌效应在加入 GPR54 拮抗剂肽 234 后未被阻断，提示 KiSS-10 可能通过非 GPR54 依赖的转录后机制调控核心蛋白聚糖的分泌。

综上所述，本研究得出结论：KiSS-10 能够显著促进人心脏成纤维细胞中糖胺聚糖和核心蛋白聚糖的积累，从而参与心脏 ECM 的重塑过程。其中，糖胺聚糖的合成增加严格依赖于 GPR54 受体的激活及随后的 FAK 信号传导，而与 PLC 通路无关；核心蛋白聚糖的分泌增加则可能通过非 GPR54 依赖的途径实现，且主要发生在转录后水平。这些发现不仅扩展了对 Kisspeptin 系统在心脏纤维化中作用的认知，揭示了其调控 ECM 成分的新靶点和新机制，也为未来针对心脏纤维化疾病开发基于 Kisspeptin 系统的调控策略提供了重要的理论依据。