 作 者：韦天鹏，钱玲玲，王如兴 作者单位：南京医科大学附属无锡人民医院心内科 通信作者： 钱玲玲，E-mail：qll900@sina.com 基金项目： 国家自然科学基金面上项目（82370342）；无锡市“双百”医疗卫生中青年拔尖人才项目(BJ2023005) 摘要 SORBS2是SORBS接头蛋白家族的成员之一，在心脏中高度表达。SORBS2参与细胞骨架的形成、细胞黏附和信号转导等生理过程。近年来，越来越多的研究表明，SORBS2对心血管疾病的发生发展具有重要的调控作用。本文在总结SORBS2蛋白结构与定位的基础上，综述SORBS2在左室致密化不全性心肌病、脓毒症心肌病等心肌病发生发展中的作用及机制，以期为相关心肌病的预防和治疗提供新思路。 关键词 SORBS2；左室致密化不全性心肌病；脓毒症心肌病；扩张型心肌病；致心律失常性心肌病 引用格式 韦天鹏,钱玲玲,王如兴. SORBS2对心肌病的影响及机制研究进展[J]. 实用心电学杂志, 2024, 33(3)：306-311. DOI：10.13308/j.issn.2095-9354.2024.03.017. WEI Tianpeng, QIAN Lingling, WANG Ruxing.Research advances in influence of SORBS2 on cardiomyopathy and its mechanism[J].J Pract Electocardiol,2024, 33(3)：306-311. DOI：10.13308/j.issn.2095-9354.2024.03.017. 在全球范围内，心血管疾病仍然是导致死亡的主要病因，而心血管疾病的高发生率所引起的不良预后也是目前健康领域的关注热点之一。心肌病作为一组异质性心肌疾病，可能由不同的病因引起，表现为心肌机械和（或）心电功能异常。尽管心肌病多局限于心脏本身，但仍可发展为系统性疾病，最终导致进行性心力衰竭或心脏性死亡等不良结局，因此，对于各类心肌病发病机制的研究一直是心血管领域的热点。含有Sorbin同源结构域和SH3结构域的蛋白2（SORBS2）属于SORBS蛋白家族。该蛋白作为非受体络氨酸激酶（c-Abl和c-Arg）的磷酸化靶点结合蛋白，在酵母双杂交系统中被分离出来，又被称为精氨酸酶结合蛋白2（ArgBP2蛋白）。随着对SORBS2蛋白的研究不断深入，人们发现该蛋白参与细胞骨架形成、生长因子信号转导等一系列生理过程。SORBS2蛋白在心脏组织中存在特异性表达，且参与部分心肌病的发生，因此它有望成为相关心肌病的治疗靶点之一。 本文在介绍SORBS2结构和定位的基础上，综述SORBS2与多种心肌病的关系，以期为相关心肌病的防治提供新思路。 SORBS2蛋白的结构及定位 SORBS2是一种Arg/Abl结合蛋白，由666个氨基酸残基构成，其N端有一个Sorbin同源（SoHo）结构域；C端有三个COOH末端Src同源3（SH3）结构域、一个富含丝氨酸/苏氨酸的域，以及几个潜在的Abl磷酸化位点。SORBS2可与心肌细胞的许多骨架蛋白相互作用，包括钙黏蛋白、α-肌动蛋白、肌动蛋白应激纤维和桥粒体蛋白等，并参与细胞骨架组织和信号转导的调节。SORBS2蛋白广泛表达于心脏、大脑、脾脏、胰腺等组织中，其在骨骼肌组织中几乎没有，而在心脏组织中表达水平最高，提示SORBS2蛋白可能在心脏疾病的发生发展中发挥关键作用。在培养的心肌细胞中发现，SORBS2蛋白位于肌节的Z带处，通过与T管和Z带产生联系，从而响应细胞外刺激物，参与信号转导。在心肌细胞中，SORBS2只定位于Z带，但在其他可以表达SORBS2的细胞中也可分布于其他区域。DING等研究发现，SORBS2主要定位于心肌细胞闰盘内，而在核周和Z盘中定位较弱，且经双重免疫染色方法证实，SORBS2在闰盘中主要定位于黏着连接部位，部分定位于桥粒。 SORBS2对心肌病的影响及可能机制 SORBS2表达的改变可以影响细胞状态和功能，并导致疾病的发生。SORBS2蛋白在心脏中的高表达可能提示其在心血管疾病中具有重要作用。以下将对SORBS2蛋白在多种心肌病中的影响及机制进行讨论。 2.1 SORBS2与左室致密化不全性心肌病 左室致密化不全性心肌病（left ventricular non-compaction cardiomyopathy，LVNC）是一种以心室肌小梁粗大为特征的心肌发育不良型心肌病，被美国心脏协会列为原发性遗传性心脏病之一。LVNC的发病机制仍亟待研究。 LI等在LVNC患者的心肌组织中发现，SORBS2蛋白高表达且分布紊乱，而在致心律失常性右室心肌病和肥厚型心肌病患者中，未见SORBS2蛋白表达水平的升高；在LVNC患者的心肌组织中，除了发现 SORBS2蛋白表达水平明显升高外，聚合的β微管蛋白（β-tubulin）表达也明显升高。SORBS2蛋白与β-tubulin存在共定位和相互作用的关系，且过表达的SORBS2蛋白可通过调节β-tubulin的聚合功能来影响细胞结构。总之，过表达的SORBS2可使聚合型β-tubulin的占比增大、SORBS2蛋白与β-tubulin之间通过相互作用促进微管聚合，而SORBS2的沉默可以逆转小管的形成。 亲联蛋白（JP）家族包括JP1、JP2、JP3和 JP4，其中， JP2作为一种主要亚型存在于心脏中，在心脏双侧微区的形成和维持中起着重要作用。JP2再分配介导的微管聚合导致肌细胞T小管重塑和Ca2+处理功能障碍，从而引发进展性心力衰竭。在过表达SORBS2蛋白的小鼠中，β-tubulin表达水平升高，JP2呈不规则无序分布且无结构完整性。尽管SORBS2的过表达未引起JP2表达出现明显变化，但JP2 的分布空间发生紊乱，提示SORBS2蛋白异常表达影响LVNC表型的发生，可能是通过破坏正常的兴奋-收缩耦联来影响心脏的相关功能。在过表达SORBS2的小鼠中能观察到心功能障碍、β-tubulin致密化、JP2易位、Ca2+处理功能障碍，上述改变可能均不同程度地参与了LVNC的发生。综上所述，过表达的SORBS2与β-tubulin相互作用，促进微管致密化，最终影响JP2的分布和T小管，可能是LVNC发展的机制之一。 LI等对正常小鼠心肌组织及人胚胎干细胞衍生的心肌细胞中的SORBS2相互作用蛋白进行质谱分析，筛选出了与SORBS2高度相关的蛋白：肌球蛋白重链7（MYH7）、酪氨酸3/色氨酸5单加氧酶活化蛋白θ（YWHAθ）、结蛋白（DES）、辅肌动蛋白2（ACTN2）、微管蛋白（TUBB2A）和重肽网格蛋白（CLTC），其中TUBB2A已被证实与SORBS2存在相互作用关系。免疫荧光实验结果提示，β-tubulin、ACTN2、CLTC和YWHAθ与SORBS2存在共定位关系；在人胚胎干细胞源性心肌细胞中诱导SORBS2过表达时，YWHAθ的表达降低，提示其可能在SORBS2高表达的LVNC的发生发展中发挥作用，但其具体机制仍需深入研究。 Notch信号通路作为高度保守的信号通路之一，对细胞生长发挥着促进或抑制作用，调节细胞的增殖、衰老和死亡，并调控细胞与组织的更新。Notch信号通路与一系列常染色体显性遗传性心脏病有关，该通路异常可能会导致人类心血管疾病。过表达SORBS2可能导致Notch信号通路的改变。心肌细胞中Notch信号通路关键蛋白的表达存在差异，其中重组蛋白20（Tbx20）和转录因子HEY2高表达，而骨成型蛋白10（Bmp10）和间隙连接蛋白40（Cx40）等低表达。利用共沉淀法，研究者发现SORBS2与Cx40存在相互作用，心肌细胞中过表达的SORBS2与Cx40可能共同影响Notch信号通路，从而影响心肌组织的发育，导致心肌组织纤维化和心功能损害。 2.2 SORBS2与脓毒症心肌病 脓毒症是指由感染引起的全身炎症反应综合征，而细菌感染是最常见的病因，细菌产物如脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）等可刺激免疫细胞等启动炎症反应。临床上，脓毒血症因其病情发展迅速等原因而死亡率居高不下。心血管功能异常可在脓毒症早期出现，出现的心血管并发症又可加剧脓毒症病情，其中，脓毒症并发心血管功能障碍被普遍称为脓毒症心肌病（septic cardiomyopathy，SC）。 SHAN等在LPS诱导的脓毒症细胞模型研究中发现，lncRNA H19（简称H19）和SORBS2表达下调，而miR-93-5表达上调；促凋亡蛋白表达增强，抗凋亡蛋白表达降低，线粒体受损。过表达H19可使心肌细胞中的H19和SORBS2上调、miR-93-5p及细胞上清液中的炎症因子（TNF-α、IL-β、IL-6等）下调，并抑制凋亡、促进增殖，部分逆转线粒体损伤。miR-93-5p被证实是H19的下游靶点，SORBS2是miR-93-5p的直接靶点，H19通过海绵化miR-93-5p来调控SORBS2的表达。因此，H19可能通过调控miR-93-5p/SORBS2轴，促进LPS诱导的心肌细胞增殖，抑制细胞凋亡和炎症因子的表达，从而减少脓毒症诱导的心肌损伤发生。 WANG等同样使用LPS诱导脓毒症细胞模型，在经LPS处理后的小鼠心脏细胞中使用miRNA芯片分析，发现部分miRNA存在表达变化，其中miR-21-3p表达升高且升高幅度最大。LPS诱导的模型小鼠在miR-21-3p抑制剂介入后，心功能障碍部分恢复；心肌组织中自噬蛋白表达降低、线粒体超微结构损伤得到逆转，而强制表达miR-21-3p则会加重LPS诱导的心功能障碍。SORBS2与miR-21-3p存在内源性调控效应，并且SORBS2是miR-21-3p下游的靶基因。当miR-21-3p过表达时，SORBS2表达下调，提示SORBS2参与了脓毒症心功能不全的发生，但对于miR-21-3p调控SORBS2表达和参与SC发生发展的后续机制，仍需深入研究。 上文分析了miR-93-5p及miR-21-3p介导SORBS2蛋白调控SC的发生发展，而miR-146a、miR-223、miR-27a等microRNA(简写为miRNA)也通过其他调控途径参与了脓毒症的发生。研究表明，以miRNA为靶点的治疗可通过调控炎症进程及抗炎因子等途径控制脓毒症的发展，如在细胞中增强miR-223的表达是脓毒症的细胞治疗方式之一，miRNA-103a-3p通过靶向HMGB1抵抗脓毒症及器官结构与功能障碍的发生等。此结果对于研发控制SC进展的miRNA靶向药物具有临床意义。至于其他miRNA是否通过SORBS2蛋白参与SC的发生发展，仍有待深入探讨。 2.3 SORBS2与扩张型心肌病 扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）是原发性心肌病的常见类型，在一般人群中估计患病率为1∶400~1∶250；如果考虑到临床症状不明显的患者及晚期发病患者，患病率将更高。DCM以左心室扩张和连续性收缩功能障碍为主要临床特征，也是心力衰竭最常见的原因之一。 MCLENDON等构建了SORBS2心肌细胞特异性敲除小鼠（SORBS2-cKO）模型，研究发现SORBS2-cKO出现与年龄相关的心脏结构功能异常，表现为明显的DCM表型，超声心动图显示左心室射血分数降低、左心室扩张增加、左心室壁厚变薄及右心室功能障碍，并伴有心肌纤维收缩力降低引起的收缩功能障碍、心脏重构，甚至发生过早死亡。此外，在SORBS2-cKO心肌组织中还发现心脏结构改变、细胞骨架蛋白表达紊乱和微管不稳定，提示SORBS2的缺失与DCM发病相关。 SORBS2可结合包括细胞骨架蛋白在内的微管蛋白，增强微管聚合并调节心肌细胞中的微管动力学。在SORBS2-cKO心肌组织中发现，β-tubulin、去酪氨酸化的α-tubulin、乙酰化的α-tubulin水平，以及微管适配器蛋白EB1（Mapre1）、包括结蛋白在内的非收缩性细胞骨架蛋白显著增加，而这些变化大多是心肌病患者出现心肌收缩功能障碍的常见特征。SORBS2-cKO样本中游离型微管蛋白与聚合型微管蛋白的比值增大，如SORBS2过表达则结果相反，提示SORBS2-cKO的微管聚合或稳定性存在缺陷。微管蛋白发生异常前SORBS2-cKO出现心功能降低，可能归因于细胞骨架结构稳定代偿性增强，但后期仍可继发微管紊乱及JP2再分布，并引起细胞结构功能异常。原因是后期这种代偿作用无法支撑心脏细胞中的微观变化，所以仍会出现相应的细胞及组织紊乱，从而引起心肌结构变化，最终出现临床表型。也就是说，微管蛋白的早期和持续变化可能是SORBS2-cKO发生心功能障碍的根源。此外，相关研究表明，抑制小鼠的MRTF-A/SRF轴可通过降低编码α-微管蛋白乙酰转移酶1的ATAT1基因表达，导致乙酰化α-tubulin下调，心脏连接蛋白43（Cx43）定位异常，使纤层蛋白A/C基因（LMNA）发生突变，进而引起DCM。通过上调乙酰化α-tubulin水平，可恢复Cx43定位，改善DCM表型小鼠的心功能。而由于Gja1基因编码Cx43蛋白，SORBS2蛋白则可通过调控Gja1来维持闰盘的稳定性，从而维持细胞结构。SORBS2蛋白是否通过调控该通路来影响DCM的发生，以及能否通过调控该通路中相关蛋白的表达来影响疾病的发生发展？上述问题亟待解决，不妨作为DCM相关研究的切入点。 2.4 SORBS2与致心律失常性心肌病 致心律失常性心肌病（arrhythmogenic cardiomyo-pathy，ACM）在临床上以显著的室性心律失常和心室收缩功能损害为特征，患病率为1∶5 000~1∶1 000，在35岁以下心脏性猝死人群中约占20%。心律失常已经成为心血管疾病死亡的一个重要原因。 SORBS2-cKO可能会出现心律失常，小鼠早期心脏电生理检查中出现P波、QRS波持续时间延长等心电异常，表现为房室传导缓慢，但其临床上未出现明显的传导阻滞，这可能归因于心脏重构。DING等研究发现，SORBS2-cKO表现出人类ACM的表型特征，包括右心室扩张、右心室功能障碍、自发性室性心动过速和过早死亡，可能与SORBS2影响到闰盘的完整性有关。除此之外，心脏离子通道异常也是心血管疾病患者发生心律失常的重要机制。QIAN等采用膜片钳和分子生物学实验揭示了SORBS2-cKO心脏离子通道的表达和功能存在显著异常，具体包括以下方面：① 峰钠电流INa减小，激活曲线不变而失活曲线左移，失活后的INa恢复减慢；峰钠通道Nav1.5蛋白表达下降，编码基因SCN5A的表达水平降低。② L型钙通道电流ICa-L减小，激活曲线右移而失活曲线不变，失活后的ICa-L恢复减慢；L型钙通道Cav1.2蛋白表达下降，编码基因CACNA1C的miRNA水平降低。③ 电压依赖性钾通道电流（IKv）减小，激活曲线不变而失活曲线左移，失活后IKv的恢复减慢；电压依赖性钾通道相关蛋白Kv4.2和Kv4.3表达降低，相关编码基因KCND2和KCND3的miRNA水平降低。④ 内向整流钾通道电流(IK1)减小，激活曲线不变而失活曲线左移，失活后IK1的恢复减慢，内向整流钾通道Kir2.1蛋白表达降低，编码基因KCNJ2的miRNA水平降低。SORBS2-cKO早期可出现心脏重构并伴有致命性心律失常，结合SORBS2蛋白能调控离子通道表达水平及功能并引起电流变化，可认为SORBS2蛋白对于心脏电生理十分重要：SORBS2缺乏可能继发严重的心脏离子通道疾病，出现心脏电重构及致命性心律失常。然而，其他离子通道对心脏电生理也有影响。关于SORBS2能否通过更多途径调控离子通道的表达，继而引起心律失常，以及影响这些离子通道表达的分子机制，目前尚不明确。在心律失常及ACM的防治中，以SORBS2蛋白为治疗靶点的治疗手段值得深入研究。 SORBS2蛋白在上述多种心肌病中的影响及机制如图1所示。  SORBS2作为心肌病治疗靶点的潜在应用 SORBS2在多种心肌病中都发挥着重要的调控作用，但在不同的心肌病类型中，SORBS2的变化并不相同：在SC、DCM和ACM患者中，SORBS2表达降低，促进疾病进展；而SORBS2的高表达促进了LVNC的发生发展。由此推断，不同的病因即上游因素对SORBS2的调控，也可能影响下游的不同靶分子，从而导致不同的疾病结局，而更精确的调控机制还有待进一步研究。目前，SORBS2在心肌病发生过程中的调控作用为心肌病的治疗提供了新方向，也为SORBS2的基因治疗奠定了理论基础。此外，采用miRNA调控SORBS2也是潜在的转化应用之一，例如在脓毒症心功能不全疾病模型中，miR-21-3p的药理学抑制剂能抑制疾病的发展，而SORBS2作为miR-21-3p参与脓毒症心功能不全调节的潜在下游靶点，提示miR-21-3p及SORBS2可能作为治疗脓毒症心功能不全的药理学新靶点。总之，深入研究SORBS2与心肌病发生发展的关系有助于进一步完善当前对心肌病的认知，对心肌病的临床治疗也具有潜在的指导意义。 小结 随着对SORBS2蛋白的研究不断深入，人们发现该蛋白参与许多系统疾病的发生发展。本文通过综述SORBS2蛋白在心肌病中的作用，介绍了该蛋白在疾病发生发展中的具体机制。此外，SORBS2还通过影响炎症进程、分子变化及信号通路等方式参与其他心血管疾病的发生发展。但目前SORBS2蛋白相关的研究成果有限，很多问题尚未得到解答，包括在疾病的发生发展中SORBS2蛋白是否与其他SORBS家族蛋白共同作用、是否参与调控疾病发生的已知通路等。SORBS2蛋白及相关分子在多种心肌病中表达异常，在心肌病变的发生发展中起重要调控作用 ，因此其有望成为疾病诊断及防治的靶点之一。关于SORBS2蛋白调控如何参与心肌病等心血管疾病的发生发展，对这些疾病的预防、诊断及治疗都具有重要意义，仍需深入研究。 |
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