心力衰竭是全球范围内高致残率、高死亡率的重大心血管疾病。病理性心肌肥厚是心力衰竭进展的核心病理表现，也是心脏重构的关键特征：心肌细胞长期承受压力或容量负荷过载，会先出现代偿性肥大，随病情迁延进展为失代偿性病理性肥厚，驱动心脏重构持续恶化，最终可进展为心力衰竭，严重时可诱发心源性猝死。
在急性失代偿心力衰竭的临床治疗中，西藏药业（600211）核心产品新活素 (注射用重组人脑利钠肽，rhBNP)是临床常用治疗药物。该药物可扩张血管、利尿排钠，有效降低心脏前后负荷，且不增加心肌耗氧量。目前，关于新活素(rhBNP)对心肌肥厚的调控作用及相关分子机制仍缺乏完整的研究证据链，高通（QCOM）量转录组大数据技术为开展相关基础研究、探明作用靶点提供了全新研究思路及突破口。
西藏药业（600211）研发中心联合电子科技大学、成都东软学院开展新活素(rhBNP)抗大鼠心肌肥大机制研究，依托高通（QCOM）量转录组大数据与多种生物信息学技术，解析其抗心肌细胞肥大、心肌保护的分子靶点，实现从血流动力学获益到基因网络调控层面的全新机制认知。初步研究结果《Transcriptomic Profiling Identifies MyD88and Pik3r3as Hub Genes Associated with the Anti-hypertrophic Effects of B-type Natriuretic Peptide》(转录组图谱分析鉴定MyD88与Pik3r3为BNP抗心肌肥大效应的核心基因)已成功发表于Current Drug Targets上。
本研究构建异丙肾上腺素(ISO)诱导的H9C2大鼠心肌细胞肥大模型开展转录组RNA-seq高通（QCOM）量测序。综合运用差异基因分析、GO/KEGG/Reactome通路富集、自研DPS-Tool疾病扰动评分、轨迹基因筛选、WGCNA加权基因共表达网络、PPI蛋白互作网络等分析手段，经多种算法交叉验证，结果显示：在实验室ISO诱导的大鼠心肌细胞肥大模型中，MyD88、Pik3r3呈现高表达趋势；经新活素(rhBNP)干预后，心肌细胞肥大表型有所缓解(图1)，MyD88与Pik3r3表达下调，并表现出一定的剂量依赖趋势；基于组学数据进一步推测，新活素(rhBNP)或可通过下调大鼠心肌细胞中的MyD88、Pik3r3，参与多条信号通路的调控(图2-4)。
此次研究依托大数据转录组技术及多种生物信息学技术，为解析新活素(rhBNP)在心肌保护机制及开展后续相关研究奠定了重要的前期研究基础。但目前仅基于大鼠H9C2心肌细胞的体外转录组研究，尚属基础研究层面的初步探索，相关分子调控机制仍有待更多研究加以验证。
图1：心肌细胞表面积测量
图2：轨迹相关基因的分析
图3：心肌细胞肥大相关基因分析
图4：BNP抑制心肌细胞肥大的机制示意图
本文内容仅供医务专业人士学术交流参考，临床诊疗请以药品说明书和权威临床指南为依据。
