Fam117b調(diào)控cAMP信號(hào)通路促進(jìn)病理性心肌肥厚的作用機(jī)制

摘要" 目的：通過(guò)加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析（WGCNA）對(duì)小鼠心臟轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選與心肌肥厚發(fā)生有關(guān)的基因和細(xì)胞信號(hào)通路。方法：通過(guò)主動(dòng)脈弓縮窄法（TAC）構(gòu)建心肌肥厚小鼠模型，在體外水平、解剖水平和病理水平對(duì)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)小鼠心肌組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，篩選表達(dá)差異的基因。利用基因集富集分析（GSEA）和WGCNA篩選與心肌肥厚發(fā)生相關(guān)的蛋白和細(xì)胞信號(hào)通路。結(jié)果：模型建立4周后，小鼠心臟的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生明顯改變，主要表現(xiàn)在小鼠左室后壁舒張末期厚度（LVPWd）較對(duì)照小鼠明顯增加（P＜0.05），而左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）和左室短軸縮短率（LVFS）較對(duì)照組明顯降低（P＜0.05）。模型組心體比和心脛比均較對(duì)照組明顯增加（P＜0.05）。心肌組織麥胚凝集素/凝集蛋白（WGA）染色結(jié)果顯示，模型組小鼠心肌細(xì)胞麥胚凝集素/凝集蛋白染色定量較對(duì)照組小鼠明顯增大（P＜0.05）。小鼠心肌組織轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，模型組心肌組織中分別有451個(gè)基因明顯上調(diào)，225個(gè)基因明顯下調(diào)。對(duì)差異基因進(jìn)行GSEA分析，環(huán)磷酸腺苷（cAMP）信號(hào)通路被明顯富集，且其在模型組小鼠心肌組織中被明顯上調(diào)。小鼠心肌轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)WGCNA分析結(jié)果顯示，由385個(gè)基因構(gòu)成的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)與心肌肥厚的表型相關(guān)，其中包括19個(gè)明顯上調(diào)基因和32個(gè)明顯下調(diào)基因。對(duì)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基因本體（GO）分析，富集得到多條與心肌肥厚發(fā)生密切相關(guān)的生物過(guò)程，如蛋白代謝及磷酸化、器官發(fā)育、細(xì)胞凋亡等。進(jìn)一步相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的基因Fam117b在心肌肥厚小鼠心臟中的表達(dá)與cAMP信號(hào)通路中的基因表達(dá)呈正相關(guān)，且其在模型組小鼠心肌組織中表達(dá)被明顯上調(diào)。結(jié)論：Fam117b能夠通過(guò)激活cAMP信號(hào)通路誘導(dǎo)病理性心肌肥厚的發(fā)生，這將為該病的臨床治療提供新的靶點(diǎn)。

關(guān)鍵詞" 病理性心肌肥厚；環(huán)磷酸腺苷；Fam117b；轉(zhuǎn)錄組；加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析；實(shí)驗(yàn)研究

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.23.009

Fam117b Regulating cAMP Signaling Pathway to Promote Pathological Myocardial Hypertrophy

FU Heqing1， LIU Jing2，3， NIE Huijuan2， DENG Hui2， DONG Yu1，4， LIU Tianlong2，3， ZHANG Mingjie2

1.College of Pharmacy， Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010110， Inner Mongolia， China; 2.Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010030， Inner Mongolia， China; 3.Key Laboratory of Clinical and Basic Research in Cardiovascular Diseases， Innovative Team of Basic Research in Cardiovascular Diseases， Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010110， Inner Mongolia， China;4.Engineering Technology Research Center of Pharmacodynamic Substance and Quality Control of Mongolian Medicine in Inner Mongolia

Corresponding Author" LIU Tianlong， E-mail： tinalongliu1984@163.com

Abstract" Objective：Mouse heart transcriptome sequencing data were analyzed by weighted gene coexpression network analysis（WGCNA） to screen genes and cell signaling pathways related to the occurrence with myocardial hypertrophy.Methods：A mouse model of myocardial hypertrophy was constructed by transverse aortic constriction（TAC） and evaluated at the in vitro，anatomical and pathological levels.Transcriptome sequencing was performed on mouse myocardial tissue to screen the genes with different expression.Gene set enrichment analysis（GSEA） and WGCNA were used to screen proteins and cell signaling pathways associated with myocardial hypertrophy.Results：Four weeks after the establishment of the model，the structure and function of the mouse heart were significantly changed，mainly in the end diastolic thickness（LVPWd） of the left ventricular posterior wall significantly increased compared with that of the control mice（P＜0.05），while the left ventricular ejection fraction（LVEF） and left ventricular short axis shortening rate（LVFS） significantly decreased compared with that of the control group（P＜0.05）.The heart-to-body ratio in model group and tibia ratio in control group significantly increased（P＜0.05）.The results of wheat germ lectin/agglutinin（WGA） staining showed that the area of myocardial cells in the model group was significantly increased compared with that in the control group（P＜0.05）.Transcriptome sequencing of mouse myocardial tissue showed that 451 and 225 genes were significantly up-regulated or down-regulated in the myocardial tissue of the model group compared with that of the control group.By GSEA analysis of differential genes，cyclic adenosine phosphate（cAMP） signaling pathway obviously enriched，and it was significantly upregulated in myocardial tissue of model group mice.The results of WGCNA analysis of mouse myocardial transcriptome sequencing data showed that the co-expression network composed of 385 genes" associated with the phenotype of myocardial hypertrophy，including 19 significantly up-regulated genes and 32 significantly down-regulated genes.Through gene ontology（GO） analysis of co-expression network，multiple biological processes closely related to myocardial hypertrophy were obtained，such as protein metabolism and phosphorylation，organ development，cell apoptosis，etc.Further correlation analysis showed that the expression of the gene Fam117b in the co-expression network was positively correlated with the gene expression in the cAMP signaling pathway in the heart of mice with myocardial hypertrophy，and its expression was significantly up-regulated in the myocardial tissue of mice in the model group.Conclusion：Fam117b can induce pathological myocardial hypertrophy by activating cAMP signaling pathway，which will provide a new target for clinical treatment of this disease.

Keywords" pathological myocardial hypertrophy; cyclic adenosine phosphate; Fam117b; transcriptome; weighted gene coexpression network analysis; experimental study

基金項(xiàng)目" 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.81960048，82160058，82260838）；內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（No.2019GG128）；內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.2021LHMS08043）；內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院博士啟動(dòng)金項(xiàng)目（No.NYFY BS 202114）；內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校青年科技人才發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（No.NJYT22005）；內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目（No.NJZY19103）

作者單位" 1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院（呼和浩特 010110）；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院（呼和浩特 010030）；3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)心血管疾病臨床和基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（呼和浩特 010110）；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)蒙藥藥效物質(zhì)與質(zhì)量控制工程技術(shù)研究中心

通訊作者"" 劉天龍，E-mail：tinalongliu1984@163.com

引用信息" 付賀青，劉晶，聶慧娟，等.Fam117b調(diào)控cAMP信號(hào)通路促進(jìn)病理性心肌肥厚的作用機(jī)制

［J］.中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2024，22（23）：4285-4292.

《中國(guó)心血管健康與疾病報(bào)告2022概要》指出，隨著生活方式的改變和社會(huì)老齡化的不斷加快，我國(guó)心血管病發(fā)病率和死亡率仍在升高，疾病負(fù)擔(dān)下降的拐點(diǎn)尚未出現(xiàn)［1］。流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高血壓是首要的心血管疾病危險(xiǎn)因素［2］。眾所周知，長(zhǎng)期的高血壓將導(dǎo)致心、腦、腎等重要靶器官的結(jié)構(gòu)和功能損害，這極大地增加了高血壓病人的死亡風(fēng)險(xiǎn)［3］。病理性心肌重構(gòu)是最常見(jiàn)的高血壓靶器官損傷。研究顯示，36%～41%的高血壓病人存在不同程度心臟功能和結(jié)構(gòu)的改變，主要臨床表現(xiàn)為心肌肥厚、纖維化及心臟功能的降低［4-5］。目前，雖然發(fā)現(xiàn)了一些與心肌重構(gòu)有關(guān)的基因、蛋白及信號(hào)通路，但心肌重構(gòu)的發(fā)病機(jī)制尚不明確，臨床上缺少有效的治療藥物［6-8］。因此，研究和篩選與心肌重構(gòu)有關(guān)的蛋白和細(xì)胞信號(hào)通路，對(duì)于藥物的設(shè)計(jì)和合成具有重要指導(dǎo)意義。

環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）作為重要的第二信使參與細(xì)胞代謝、離子通道激活、基因表達(dá)、細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和凋亡等諸多重要的生命過(guò)程［9-10］。研究顯示，cAMP信號(hào)通路參與心肌肥厚的發(fā)生、發(fā)展及形成［11-13］。在病理?xiàng)l件下，如高血壓、心肌梗死及心力衰竭，外周血中的兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)明顯升高［14］。兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)與細(xì)胞膜上的α/β-腎上腺素受體結(jié)合活化腺苷酸環(huán)化酶而導(dǎo)致心肌細(xì)胞中的cAMP水平升高。cAMP通過(guò)活化蛋白激酶A使心肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的鈣離子釋放，鈣離子與鈣調(diào)蛋白相結(jié)合促進(jìn)病理性心肌肥厚相關(guān)基因的表達(dá)［12］。Fam117b（family with sequence similarity 117，member b）是動(dòng)物體內(nèi)由589個(gè)氨基酸編碼的高度保守蛋白。研究顯示，F(xiàn)am117b在胃癌組織中表達(dá)明顯升高，且其參與調(diào)控胃癌細(xì)胞的增殖［15］。此外，研究顯示，F(xiàn)am117b被報(bào)道與腔隙性中風(fēng)和肉樣瘤病發(fā)生有關(guān)［16-17］。然而，其在心血管疾病中的作用尚鮮有報(bào)道。本研究通過(guò)加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析（Weighted Gene Co-Expression Network Analysis，WGCNA）對(duì)小鼠心臟轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選與心肌肥厚發(fā)生有關(guān)的基因和細(xì)胞信號(hào)通路，分析Fam117b在心肌組織中的表達(dá)與cAMP細(xì)胞通路關(guān)鍵分子的關(guān)系，為該病的臨床治療提供新的靶點(diǎn)。

1" 材料與方法

1.1" 儀器、試劑及動(dòng)物

1.1.1" 儀器

小動(dòng)物超聲系統(tǒng)（D6 LAB，飛依諾科技股份有限公司）；酶標(biāo)儀（Multiskan FC，Thermos）；顯微鏡（LV100NPOL/Ci-POL，日本NIKON尼康）；紫外分光光度計(jì)（NanoDrop One，ThermoFisher Scientific）；組細(xì)胞破碎儀（Bullet Blender）；聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）儀（QuantStudio3，ThermoFisher Scientific）。

1.1.2" 試劑

2，2，2-三溴乙醇（Sigma-Aldrich，貨號(hào)：75-80-9）；4%多聚甲醛（Biosharp，貨號(hào)：BL539A）；麥胚凝集素/凝集蛋白（WGA）（AAT Bioquest，貨號(hào)：25530）；Trozol（CWIB，貨號(hào)：25530）；逆轉(zhuǎn)錄試劑（翌生生物，貨號(hào)：11141ES10）；實(shí)時(shí)熒光定量PCR（RT-PCR）試劑盒（翌生生物，貨號(hào)：11184ES60）。

1.1.3" 動(dòng)物

無(wú)特定病原體（SPF）級(jí)BALB/C雄性小鼠20只，體質(zhì)量18～22 g，購(gòu)于內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物許可證號(hào)SCXK（京）2019-0010。飼養(yǎng)于內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心屏障系統(tǒng)內(nèi)，恒溫（22～26 ℃）、恒濕（相對(duì)濕度40%～60%）環(huán)境喂養(yǎng)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（YKD202101044），所有操作均遵守《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用規(guī)范》。

1.2" 小鼠病理性心肌肥厚模型的制備

隨機(jī)選取10只小鼠，根據(jù)文獻(xiàn)［18］報(bào)道的方法制備小鼠心肌肥厚模型，主動(dòng)脈弓縮窄（transverse aortic constriction，TAC）具體手術(shù)過(guò)程：使用3%的三溴乙醇麻醉小鼠，注射劑量為0.3 mL/20 g體質(zhì)量。小鼠麻醉后仰臥于自制的小鼠固定裝置上，剃毛消毒后，沿小鼠中位線(xiàn)縱向剪開(kāi)小鼠頸部皮膚，開(kāi)口大小為2 cm左右。剝離甲狀腺及頸部肌肉，暴露出氣管。使用眼科鑷子沿胸骨上窩頓性分離胸骨下組織后，在胸骨上窩切沿中位線(xiàn)剪開(kāi)約0.5 cm的縱向切口，暴露主動(dòng)脈弓。鈍性分離主動(dòng)脈弓處的組織使其游離，使用自制的穿線(xiàn)器將6-0的尼龍線(xiàn)穿過(guò)主動(dòng)脈弓，墊27G針頭結(jié)扎。結(jié)扎后拔出針頭，縫合胸骨和皮膚。手術(shù)完成后將小鼠置于25 ℃電熱毯上等待其蘇醒。對(duì)照組小鼠進(jìn)行相同操作的手術(shù)，但不結(jié)扎主動(dòng)脈弓。手術(shù)完成4周后，從體外水平、解剖水平、病理水平及分子水平對(duì)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3" 小鼠心臟功能體外評(píng)價(jià)

小鼠TAC手術(shù)4周后，使用1.5%異氟烷麻醉小鼠，待心率穩(wěn)定后，利用小動(dòng)物超聲系統(tǒng)檢測(cè)小鼠心臟的結(jié)構(gòu)和功能改變。收集小鼠的左室舒張末期室間隔厚度（IVSd）、左室舒張末期內(nèi)徑 （LVEDD）、左室后壁舒張末期厚度（LVPWd）、左室收縮末期室間隔厚度（IVST）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左室后壁收縮末期厚度（LVPWT）等參數(shù)，并計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）和左室短軸縮短率（LVFS）。

1.4" 心肌組織WGA染色

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，處死小鼠并收集心臟，去掉心耳及部分主動(dòng)脈。將完整的心臟從上到下平均分成3部分，兩端部分液氮速凍后，于－80 ℃凍存，用于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析。中間部分心臟使用4%多聚甲醛固定，用于病理染色。將固定的心肌組織經(jīng)脫水后包埋于石蠟中，切片。石蠟切片厚度6 μm，于乳頭肌水平橫切，經(jīng)脫蠟、去除內(nèi)源性過(guò)氧化物酶及抗原活化后，行WGA染色評(píng)價(jià)小鼠心肌肥厚程度。

1.5" 心肌肥厚生物標(biāo)志物檢測(cè)

將－80 ℃凍存的心肌組織10 mg置于0.5 mL Trizol中，利用組織細(xì)胞粉碎儀將心肌組織打碎，回收Trizol并與等體積的氯仿混合，充分混合2 min，靜置2 min，12 000×g離心10 min，取中間水相于RNAase-Free的1.5 mL離心管中，加入等體積的70%乙醇，混合均勻。將得到的混合液轉(zhuǎn)移到吸附柱中，12 000×g離心20 s，倒掉廢液。向吸附柱中加入700 μL Buffer RW1，12 000×g離心20 s，棄掉廢液，加入500 μL Buffer RW2，12 000×g離心2 min，室溫晾干吸附柱，加入50 μL焦碳酸二乙酯（DEPC）水，室溫放置1 min，12 000×g離心1 min，收集RNA。

使用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)RNA的濃度，并將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，逆轉(zhuǎn)錄的體系如下：total RNA 100 pg，5×g DNA digester Mix 3 μL，DEPC H2O to15 μL，42 ℃孵育2 min后，加入4×HifairⅢSuperMix plus 5 μL。設(shè)置PCR儀逆轉(zhuǎn)錄程序?yàn)椋?5 ℃ 5 min，55 ℃ 15 min，85 ℃ 5 min，4 ℃，將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。

設(shè)計(jì)和合成心肌損傷標(biāo)志物ANP和BNP的引物，ANP：正向引物為5′-CGGAGCCTACGAAGATCCAG-3′，反向引物5′-AAGCTGTTGCAGCCTAGTCC-3′；BNP：正向引物為5′- GAGGTCACTCCTATCCTCTGG-3′，反向引物5′- GAGGTCACTCCTATCCTCTGG-3′；GAPDH：正向引物為5′- AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-3′，反向引物5′- TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-3′。RT-PCR體系為10 μL，其中10 μmol/L的正向、反向引物各1 μL，SYBR Green master Mix 5 μL，模板3 μL。反應(yīng)完成后，通過(guò)2－△△Ct計(jì)算心鈉肽（ANP）和腦鈉肽（BNP）的表達(dá)量。

1.6" 心肌組織轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

利用Trizol法提取心肌組織的RNA，建庫(kù)上機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序工作由上海凌恩生物科技有限公司完成。以P＜0.05及|log2（FC）|＞1作為篩選差異基因的條件并對(duì)差異基因進(jìn)行基因集富集（gene set enrichment analysis，GSEA）分析。利用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//david.ncifcrf.gov/）對(duì)差異基因進(jìn)行基因本體（GO）。

1.7" 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用Graphpad軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的定量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK法。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用R軟件對(duì)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行WGCNA分析。

2" 結(jié)" 果

2.1" 體外超聲評(píng)價(jià)小鼠心臟的結(jié)構(gòu)和功能改變

TAC手術(shù)4周后，模型組小鼠心臟的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生明顯改變，主要表現(xiàn)為IVSd、LVPWd、LVESD和LVPWT較對(duì)照組明顯增加，而LVEF和LVFS 較對(duì)照組明顯降低，詳見(jiàn)圖1、表1。

2.2" 兩組心體比（HW/BW）和心脛比（HW/TL）比較

TAC手術(shù)4周后，模型組HW/BW和HW/TL較對(duì)照組明顯增加（P＜0.001），詳見(jiàn)圖2。模型組小鼠心臟的外觀輪廓較對(duì)照組小鼠明顯增大，心肌組織WGA染色結(jié)果顯示，模型組心肌細(xì)胞WGA染色定量較對(duì)照組明顯增加（P＜0.05），說(shuō)明TAC手術(shù)后小鼠出現(xiàn)明顯的病理性心肌肥厚表型。詳見(jiàn)圖3、圖4。

2.3" 心肌肥厚生物標(biāo)志物的檢測(cè)

為了進(jìn)一步在分子水平對(duì)TAC誘導(dǎo)的病理性心肌肥厚小鼠模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（RT-PCR）檢測(cè)心肌肥厚標(biāo)志物ANP和BNP在小鼠心肌組織中的表達(dá)。結(jié)果顯示，TAC手術(shù)4周后，模型組ANP和BNP在心肌組織中的表達(dá)較對(duì)照組明顯增加（P＜0.01）。詳見(jiàn)圖5。

2.4" 小鼠心肌轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及分析結(jié)果

為了進(jìn)一步研究病理性心肌肥厚的分子機(jī)制，對(duì)小鼠心肌組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。以P＜0.05及|log2（FC）|＞1作為篩選差異基因的條件，結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，模型組心肌組織中共有451和225個(gè)基因明顯上調(diào)，225個(gè)基因明顯下調(diào)（見(jiàn)圖6）。對(duì)差異基因進(jìn)行GSEA分析，cAMP信號(hào)通路被明顯富集［標(biāo)準(zhǔn)化富集得分（NES）為1.507，P＝0.047］，說(shuō)明TAC誘導(dǎo)的cAMP信號(hào)通路活化參與小鼠病理性心肌肥厚的發(fā)生和形成，詳見(jiàn)圖7 和圖8。

2.5" 小鼠轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)WGCNA篩選與病理性心肌肥厚表型相關(guān)的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)

采用標(biāo)準(zhǔn)化連接度法對(duì)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的10個(gè)樣本進(jìn)行聚類(lèi)分析并以樹(shù)形圖進(jìn)行展示，結(jié)果顯示，10個(gè)樣本可分為兩大類(lèi)，無(wú)離群值予以剔除（見(jiàn)圖9）。通過(guò) WGCNA R 軟件包中的pick softThreshold 功能對(duì)各加權(quán)系數(shù)下的網(wǎng)絡(luò)連接度進(jìn)行計(jì)算，挑選滿(mǎn)足SFTRsq（R2）＞0.90 的同時(shí)，還可保留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的最大連接度（max.k.）、平均連接度（mean.k.）和中位連接度（median.k.）的軟閾值，最終選取軟閾值為 14 進(jìn)行后續(xù)分析（見(jiàn)圖10）。按照軟閾值為 14 進(jìn)行鄰接矩陣以及拓?fù)渚仃嚨墨@取，然后根據(jù)相異度，對(duì)得到的拓?fù)渚仃囘M(jìn)行聚類(lèi)，使用 cutreeDynamic 功能對(duì)層次聚類(lèi)樹(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)樹(shù)切割，其中剪切深度（deep split）的功能參數(shù)設(shè)定為 2，經(jīng)過(guò)計(jì)算，最終成功將 lncRNA 劃分為 6 個(gè)模塊，每一個(gè)模塊均以單獨(dú)的顏色來(lái)表示（見(jiàn)圖11）。進(jìn)一步計(jì)算每個(gè)模塊與模型的相關(guān)性，結(jié)果顯示，綠松石色模塊（MEturquoise）與心肌肥厚表型的相關(guān)度最高（見(jiàn)圖12），其所代表的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖13。對(duì)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的基因進(jìn)行GO富集分析，富集得到多條與心肌肥厚發(fā)生相關(guān)的生物過(guò)程，如蛋白代謝及磷酸化、器官發(fā)育、細(xì)胞凋亡等，詳見(jiàn)圖14。

2.6" 心肌肥厚關(guān)鍵基因的相關(guān)性

將WGCNA篩選出的與心肌肥厚表型相關(guān)的基因與富集到cAMP信號(hào)通路中涉及的基因進(jìn)行相關(guān)性分析，詳見(jiàn)圖15。共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的基因Fam117b在心肌肥厚小鼠心肌組織中明顯高表達(dá)（見(jiàn)圖16），且其表達(dá)與cAMP信號(hào)通路中的基因Atp2b3、Vip、Cnga4、Nppa、Grin1表達(dá)呈正相關(guān)（P＜0.05），詳見(jiàn)圖17。

3" 討" 論

心肌肥厚是心臟在長(zhǎng)期高前后壓力負(fù)荷下出現(xiàn)的代償性和失代償性結(jié)構(gòu)和功能的改變，是發(fā)生心力衰竭或猝死的重要原因［12］。病理性心肌肥厚前期臨床表現(xiàn)較隱匿，就診病人均有一定程度的心臟功能改變。目前，病理性心肌肥厚的發(fā)病機(jī)制尚不明確，臨床上也缺少有效的治療手段。研究表明，腎上腺素受體信號(hào)通路在心肌肥厚以及心力衰竭的發(fā)生中起著重要的作用［19］。病理?xiàng)l件下，G蛋白（Gs）耦聯(lián)腎上腺素能受體激活腺苷酸環(huán)化酶（adenylate cyclase，AC）產(chǎn)生cAMP，激活cAMP依賴(lài)的蛋白激酶A（protein kinase A，PKA），使鈣離子通道活動(dòng)增加，增強(qiáng)心臟收縮力，然而持續(xù)性刺激是有害的，將導(dǎo)致心臟肥大［20］。cAMP信號(hào)傳導(dǎo)可以不依賴(lài)于PKA，直接作用于cAMP下游結(jié)合蛋白Eapc。當(dāng)Eapc被激活后，促使Ca2＋活動(dòng)增加，刺激Rac發(fā)揮活性，最終激活活化T細(xì)胞因子（nuclear factor of activated T cells，NFAT），NFAT作為轉(zhuǎn)錄因子入核促進(jìn)心肌肥厚相關(guān)基因的表達(dá)［21］。

Fam117b位于2q33.2染色體區(qū)域，與少年型肌萎縮側(cè)索硬化和肥大綜合征有關(guān)［22-23］。Fam117b屬于序列相似性家族117，該家族的另外兩個(gè)成員為Fam117a和Fam117c。Fam117a又稱(chēng)為C/EBP 誘導(dǎo)蛋白，研究顯示Fam117a在肺癌病人的表達(dá)降低，可以抑制細(xì)胞生長(zhǎng)周期［24］。Fam117c稱(chēng)為糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子1（glucocorticoid induced transcript 1，GLCCI1），過(guò)表達(dá)GLCCI1通過(guò)調(diào)控白細(xì)胞介素-13（IL-13）/骨膜蛋白（periostin）/轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（TGF-β1）信號(hào)通路抑制氣管重構(gòu)，發(fā)揮保護(hù)哮喘的活性［25］。目前，未發(fā)現(xiàn)Fam117b在心臟結(jié)構(gòu)和功能研究中的報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)了Fam117b在心肌肥厚小鼠心肌組織中表達(dá)明顯升高，且其表達(dá)水平與cAMP信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)呈正相關(guān)。

本研究的局限性：1）為前期探索性研究，對(duì)Fam117b的功能未做驗(yàn)證；2）心肌肥厚小鼠心肌組織中Fam117b表達(dá)水平較正常小鼠明顯增加，但這種增加是代償性增加，還是病理性增加，尚無(wú)法確定。今后課題組將利用慢病毒和腺相關(guān)病毒-9在細(xì)胞水平和動(dòng)物水平對(duì)Fam117b進(jìn)行心臟特異性過(guò)表達(dá)，深入研究其活性及其在心肌肥厚中的作用。

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（收稿日期：2024-02-06）

（本文編輯郭懷印）