Eur Heart J 葛均波院士/孙爱军教授团队与郭延松教授团队合作发现ALDH2基因缺失加重心肌缺血再灌注损伤的新机制

急性心肌梗死是世界范围内人群最主要的死因之一，通过冠状动脉介入治疗手术开通罪犯血管以挽救梗死心肌是主要的治疗手段，但有相当一部分患者介入手术后仍然残留心肌损伤，是心梗后心力衰竭的重要原因。深入探究血管再通后残留心肌损伤的机制以制定更好的治疗策略是目前临床工作者孜孜以求的目标。

乙醛脱氢酶2(ALDH2)是一种重要的酒精代谢酶，具有重要的功能性单核苷酸多态性(SNP)，也就是rs671-Glu504Lys突变体，而该基因突变会导致ALDH2活性显著降低进而参与到了多种疾病的发生发展中，另一个值得关注的点是其在东亚人群中的发生率很高(大约30-50%的东亚人口，约占8%世界人口)。

2024年4月26日，复旦大学附属中山医院葛均波院士/孙爱军教授团队与福建省立医院郭延松教授团队合作，在European Heart Journal上发表了题为“Myocardial reperfusion injury exacerbation due to ALDH2 deficiency is mediated by neutrophil extracellular traps and prevented by leukotriene C4 inhibition”的研究论文，揭示ALDH2基因缺失通过ER stress/Mgst2/LTC₄信号介导中性粒细胞胞外诱捕网形成(NETosis)进而加重心肌缺血再灌注损伤(I/RI)的机制，而抗哮喘类药物通过靶向LTC₄受体进而防治I/RI的治疗策略值得进一步研究。

首先，为了研究ALDH2基因多态性与NETosis之间的关系，研究者募集了15名健康志愿者，进行采血并提取中性粒细胞后给予PMA刺激(PMA诱导中性粒细胞发生NETosis常用于相关机制研究)，结果发现ALDH2突变基因携带者的中性粒细胞在PMA的刺激下更容易发生NETosis。

接着，为了明确ALDH2对I/RI的影响，研究者构建了Aldh2敲除小鼠，并予以I/RI造模。结果显示Aldh2敲除小鼠造模后的心肌梗死面积明显增大，肌钙蛋白水平升高，中性粒细胞浸润明显增多，以及发生NETosis的程度加重，这意味着ALDH2通过NETosis参与了I/RI的心肌损伤。为了进一步明确是骨髓来源的ALDH2在其中发挥了关键作用，研究者构建骨髓移植嵌合体模型，结果提示相比于用来自WT供体的骨髓重建小鼠，Aldh2敲除骨髓重建小鼠造模后的梗死面积更大，中性粒细胞浸润更多，NETosis水平更高。

已经明确了骨髓来源的ALDH2在I/RI中发挥了关键作用，为了进一步探究二者的联系是否是通过NETosis来介导的，研究者构建了Aldh2/Pad4双敲小鼠(PAD4是NETosis发生的关键酶)，结果提示Aldh2缺失恶化的I/RI表型能够被Pad4敲除所阻断，这说明了在心肌损伤加重过程中ALDH2基因缺失主要通过NETosis发挥作用。

在动物实验中明确了ALDH2通过NETosis加重心肌I/RI损伤后，为了进一步探索其中的细胞机制，研究者提取了WT和Aldh2敲除小鼠原代中性粒细胞并给予2小时的PMA刺激后做蛋白组学检测，结果提示氧化应激、内质网应激参与其中，具体地，ALDH2缺失通过脂质过氧化物积累促进内质网应激，诱导Mgst2/LTC₄的产生，进而加剧NETosis。

该研究发现了LTC₄在ALDH2基因缺失介导NETosis加重心肌I/RI中发挥重要作用，所以进一步考虑临床上常用且安全性好的抗哮喘药物LTC₄受体抑制剂普仑司特是否能够用于改善I/RI表型，结果提示普仑司特的应用能够显著改善I/RI表型，特别是在Aldh2敲除小鼠中。

最后，研究者纳入了308例行直接PCI的STEMI患者(这类患者人群常用于临床上探究心肌缺血再灌注损伤的相关研究)，检测血清MPO-DNA和LTC₄水平，并进行临床随访，结果提示MPO-DNA和LTC₄与心梗患者术后发生病理性左室重构密切相关，且能够有效的改善传统风险预测模型对病理性左室重构的预测能力，而在一组于术后1年完善心脏磁共振检查的子队列患者人群中同样发现了MPO-DNA和LTC₄与心肌梗死面积和左室纵向应变指数相关。

综上所述，该研究发现了ALDH2基因缺失通过ER stress/Mgst2/LTC₄/NETosis信号通路加重心肌缺血再灌注损伤，靶向NETosis和LTC₄受体是改善心肌I/RI有前景的治疗策略，尤其在ALDH2 rs671突变基因携带者的患者人群中。

同期，德国海德堡大学曼海姆医学院心血管病研究所所长Konstantinos Stellos教授发表了题为“Repurposing of an antiasthmatic drug may reduce NETosis and myocardial ischaemia/reperfusion injury”(抗哮喘药物应用于减轻NETosis和心肌缺血再灌注损伤)的编者按评价，对该研究进行了充分肯定：“这项研究探究了心肌I/RI的细胞机制并为靶向NETosis的治疗策略提供了新的见解，进一步强调了在个性化和精准化治疗心血管疾病时考虑患者遗传背景的重要性。”

该研究由复旦大学附属中山医院/上海市心血管病研究所葛均波院士、孙爱军教授和福建省立医院郭延松教授共同指导完成。杨坤博士后、高日峰博士、陈汉川博士研究生、胡静静博士为论文共同第一作者。该工作得到国家自然科学基金重点项目、上海市科学技术委员会基金、上海市教委创新计划项目资助。复旦大学特聘教授胡凯教授在稿件修改过程中做出了重要贡献，临床心脏影像学检查得到了福建省立医院殷磊副主任医师的大力支持，复旦大学附属中山医院助理研究员吕敏之老师对于论文的统计方法给予重要指导。

原文链接：

https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehae205