心肌梗死恶化元凶锁定：Rap2a蛋白驱动纤维化进程

心肌梗死(MI)是全球致死率最高的心血管疾病之一，其核心病理特征——心肌纤维化，是导致心脏功能恶化的关键因素。近期，一项发表于《Cell Biology and Toxicology》的研究揭示了Rap2a蛋白在心肌纤维化中的重要作用：它通过调控TNIK/Merlin/YAP信号轴，加剧成纤维细胞的增殖、迁移及表型转化，从而恶化心肌梗死进程。这一发现不仅为心肌梗死的治疗提供了新靶点，也为开发新型抗纤维化药物指明了方向。

研究背景

心肌梗死后的心脏会经历复杂的重构过程，其中心肌纤维化(即心脏成纤维细胞过度活化并分泌大量胶原蛋白)是导致心脏僵硬、功能衰竭的元凶。目前，尽管介入手术和药物可部分缓解症状，但无法有效逆转纤维化。因此，寻找调控纤维化的关键分子机制成为研究焦点。

Rap2a属于Ras超家族的小GTP酶，此前研究多关注其在肿瘤中的作用，但其在心血管疾病中的功能尚不明确。本研究发现，心肌梗死小鼠的心脏组织中Rap2a表达显著升高，提示其可能参与纤维化进程。进一步探索发现，Rap2a通过激活TNIK/Merlin/YAP通路，驱动心脏成纤维细胞的病理行为，最终加剧心肌损伤。

实验方法

1. Rap2a在心肌梗死中的表达上调

研究团队首先通过分析GEO数据库(GSE775数据集)，发现心肌梗死小鼠心脏中Rap2a的mRNA和蛋白水平均显著升高(图1)。这一现象在小鼠模型中得到验证：结扎左冠状动脉前降支(LAD)诱导心肌梗死后，Rap2a表达明显上调。

图1(A-C显示GEO数据分析结果，D-E为实验验证)

2. Rap2a缺失改善心脏功能

为明确Rap2a的功能，研究者构建了Rap2a基因敲除(Rap2a⁻/⁻)小鼠，并诱导心肌梗死。结果显示：

Rap2a⁻/⁻小鼠心脏功能显著改善：左心室射血分数(LVEF)升高，梗死面积缩小(图2C-D)。

心肌纤维化减轻：Masson染色和Western blot显示，胶原蛋白I/III和α-SMA(纤维化标志物)表达降低(图2E-G)。

图2(A-B为敲除验证，C-G为功能与病理结果)

3. Rap2a驱动成纤维细胞病理行为

通过体外培养小鼠心脏成纤维细胞(CFs)，研究者发现：

敲低Rap2a抑制CFs增殖与迁移：EdU实验显示DNA复制减少，Transwell迁移实验显示细胞迁移能力下降(图3B-C)。

表型转化受阻：ELISA和免疫荧光显示，胶原蛋白分泌减少，α-SMA表达降低(图3D-E)。

图3(A为敲低验证，B-E为功能实验)

4. TNIK/Merlin/YAP轴介导Rap2a的作用

进一步机制研究表明：

Rap2a与TNIK结合并增强其活性：免疫共沉淀证实两者直接相互作用(图3A)。

TNIK磷酸化Merlin，激活YAP信号：抑制TNIK可减少Merlin磷酸化，并下调YAP表达(图3B，图4)。

YAP调控成纤维细胞功能：过表达YAP逆转了Rap2a缺失对CFs的抑制效应(图5)。

图3

图4

图5

研究总结

本研究首次揭示Rap2a-TNIK-Merlin-YAP信号轴在心肌纤维化中的核心作用，为靶向治疗心肌梗死提供了新思路。未来，开发Rap2a或TNIK抑制剂可能成为逆转心脏纤维化、改善患者预后的突破方向。