SNX16通过促进EGFR反式激活加剧血管紧张素II诱导的小鼠心脏肥大

《Communications Biology》：SNX16 aggravates AngII-induced cardiac hypertrophy in mice via EGFR transactivation

　　本研究揭示了分选连接蛋白16（SNX16）在心脏肥大中的新作用机制。研究人员发现SNX16在肥大心脏中表达上调，通过基因敲除和过表达实验证实SNX16通过促进表皮生长因子受体（EGFR）的内体循环和反式激活，加剧血管紧张素II（AngII）诱导的心脏肥大。该研究为心脏肥大的治疗提供了新的潜在靶点。

　　

心脏肥大是心力衰竭的独立危险因素，全球范围内导致大量心血管疾病相关死亡。尽管已知血管紧张素II（AngII）是重要的肥大刺激因子，能够通过激活表皮生长因子受体（EGFR）的反式激活来诱发心脏肥大，但这一过程的具体分子机制尚未完全阐明。近年来，分选连接蛋白（SNXs）家族在细胞内运输和信号转导中的作用日益受到关注，其中分选连接蛋白16（SNX16）被发现与心力衰竭存在遗传学关联，但其在心脏肥大中的具体功能仍属未知。

在这项发表于《Communications Biology》的研究中，研究人员深入探讨了SNX16在AngII诱导的心脏肥大中的作用机制。研究发现SNX16在肥大心脏组织中表达显著上调，通过构建心脏特异性SNX16基因敲除（SNX16CKO）小鼠模型，发现SNX16缺失能显著抑制AngII诱导的心脏肥大，改善心功能。机制研究表明，SNX16通过促进EGFR在内体中的循环运输，增强EGFR的反式激活及其下游信号通路，从而加剧心脏肥大。此外，临床样本分析也证实了SNX16在人类肥大心脏组织中的表达上调与EGFR磷酸化水平升高相关。

研究团队运用了多种关键技术方法，包括：心脏特异性基因敲除小鼠模型的构建、血管紧张素II灌注和主动脉弓缩窄（TAC）手术诱导心脏肥大模型、原代心肌细胞分离培养、蛋白质免疫印迹（Western blot）分析、免疫荧光染色与共聚焦显微镜分析、共免疫沉淀（Co-IP）技术、实时定量PCR（qRT-PCR），以及人类心脏组织样本分析（样本来自南京医科大学第一附属医院）。

SNX16表达在AngII诱导的心脏肥大小鼠心脏组织中上调

研究人员首先检测了SNX16在小鼠多种组织中的表达，发现其在心脏中广泛表达，且随年龄增长而增加。通过TAC手术或AngII灌注成功诱导小鼠心脏肥大模型，发现肥大心脏组织中SNX16的mRNA和蛋白表达水平均显著升高。在体外实验中，AngII刺激也能诱导原代新生大鼠心室肌细胞（NRVMs）和大鼠心肌细胞系H9c2发生肥大，并伴随SNX16表达上调。

心脏特异性SNX16缺失减轻了AngII诱导的小鼠心脏肥大

为了明确SNX16在心脏肥大中的作用，研究人员构建了心脏特异性SNX16敲除（SNX16CKO）小鼠。结果显示，SNX16缺失显著改善了AngII灌注引起的心脏重量/体重比（HW/BW）增加、心脏形态异常和心肌细胞面积增大。同时，SNX16缺失还改善了AngII诱导的心功能不全，提高了射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）。

SNX16缺失通过抑制EGF/EGFR信号通路减轻AngII诱导的心脏肥大

AngII诱导的EGFR反式激活是心脏肥大的关键步骤。研究发现，SNX16缺失显著抑制了AngII诱导的EGFR自磷酸化（pTyr1068）、Erk1/2磷酸化以及肥大基因Nppb的表达。使用EGFR酪氨酸激酶抑制剂AZD9291能够几乎完全阻断EGF或AngII诱导的心肌细胞肥大，表明EGF/EGFR信号通路在AngII诱导的肥大中起核心作用。

SNX16过诱导的心肌细胞肥大与EGFR反式激活相关

在NRVMs和H9c2细胞中过表达SNX16，能显著增大细胞表面积，上调肥大基因（Nppa, Nppb）表达，并激活EGFR/ERK1/2信号通路。这些效应可被AZD9291逆转。共免疫沉淀实验证实了SNX16与EGFR之间存在相互作用，表明SNX16过表达诱导的心肌细胞肥大与EGFR反式激活密切相关。

SNX16选择性促进心肌细胞中循环内体内EGFR的循环

通过免疫荧光染色观察SNX16在不同内体（早期内体Rab5、晚期内体Rab7、循环内体Rab11）中的定位，发现EGF刺激后，SNX16主要富集在早期内体（Rab5）和循环内体（Rab11），而很少存在于晚期内体（Rab7）。SNX16过表达增强了EGFR的自磷酸化，该效应可被PI3K抑制剂渥曼青霉素（wortmannin）抑制，提示SNX16可能通过其PX结构域与内体中的PI3P结合，进而促进EGFR的循环。

SNX16缺失抑制AngII介导的Src激活以进一步减轻AngII诱导的心脏肥大

Src激酶在AngII诱导的EGFR反式激活中起关键作用。研究发现，AngII刺激增强了Src在Tyr416位点的磷酸化（激活），抑制了Tyr527位点的磷酸化（抑制），而SNX16缺失逆转了AngII诱导的Src激活。SNX16过表达则能提高Src Tyr416的磷酸化水平。此外，SNX16缺失显著抑制了AngII诱导的EGFR在Tyr845位点的磷酸化（该位点可由Src直接磷酸化）。这表明SNX16通过促进Src激活，参与AngII诱导的EGFR反式激活。

SNX16表达在肥大心脏中上调伴随EGFR磷酸化和Src激活增加

对人类心脏组织样本的分析显示，与无心脏肥大的对照组相比，肥大心脏组织中SNX16蛋白表达显著升高，p-EGFR/EGFR比值和BNP表达也增强。同时，肥大组织中Src的抑制性磷酸化位点（p-Src-Y527）水平显著降低，提示Src在人类心脏肥大组织中被激活。

本研究首次系统地揭示了SNX16在心脏肥大中的关键作用及其分子机制。研究表明，SNX16通过促进EGFR在循环内体中的运输，增强AngII诱导的EGFR反式激活和下游信号通路（如ERK1/2），从而加剧心脏肥大。同时，SNX16还参与调控Src激酶的激活，进一步促进EGFR的活化。这些发现不仅深化了对心脏肥大分子机制的理解，而且提示SNX16可能成为治疗心脏肥大和心力衰竭的潜在新靶点。该研究为开发针对SNX16-EGFR轴的心脏肥大干预策略提供了重要的理论依据和实验证据。