Cette étude est dirigée par le Dr Xiaodong Luan (Institute of Clinical Medicine, Peking Union Medical College Hospital), le Dr Shuyang Zhang (Department of Rare Diseases, Peking Union Medical College Hospital) et le Dr He Huang (Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences). La recherche multi-omiques, notamment la protéomique mondiale, le profilage du lactylome et le séquençage d'ARN à l'échelle du génome (ARN-Seq), pour dévoiler des changements qui se produisent à différents niveaux moléculaires tout au long du développement cardiaque postnatal. « Les altérations significatives des protéines, de la lactylation et de l'expression des gènes se sont liées à l'énergie et au métabolisme de l'acide nucléique au cours des premiers stades post-partum de 1 à 6 semaines (1 W à 6 W) après la naissance et sont restés stables après 6 semaines. » Dit Luan.
De plus, l'équipe a proposé que les niveaux de lactylation non histone s'accumulent progressivement de 1 semaine à 6 mois (6 m), tandis que les niveaux de lactylation des histones diminuent rapidement de 1 à 6 semaines après l'accouchement.
Il s'agit d'une constatation intéressante que les niveaux de lactylation des histones et des non-histones varient considérablement pendant le développement cardiaque. «
Dr Xiaodong Luan, Institut de médecine clinique, Pékin Union Medical College Hospital
Les chercheurs ont effectué une analyse de la voie KEGG des protéines exprimées différentiellement entre le cœur de souris 1 W et 6 W, révélant que les protéines enrichies dans le cycle TCA et les voies de transport d'électrons respiratoires étaient significativement régulées à la hausse de 1 W à 6 W. Simultanément, les protéines liées au traitement de la pré-ARNm contenant des intron plafonné ont été significativement diminuées. Dans l'ensemble, le processus impliquait la régulation négative de la régulation transcriptionnelle et la régulation à la hausse du métabolisme énergétique.
L'équipe a également indiqué que des processus plus développementaux, morphogénétiques et métaboliques étaient élevés dans le cœur de la souris adolescent, y compris la réponse cellulaire au stimulus chimique, les processus métaboliques de l'acide organique, la génération de métabolites précurseurs et les processus d'énergie, le système musculaire, la régulation du développement et les processus de biosynthèse lipidique. À l'inverse, le cœur de la souris adolescente présentait une régulation négative des voies de métabolisme de l'acide nucléique, telles que le cycle cellulaire, la division nucléaire, la ségrégation des chromosomes et la réplication de l'ADN. « Ces résultats offrent des informations précieuses pour la découverte des biomarqueurs et le ciblage moléculaire du processus de maturation du développement au sein du cœur. » dit Luan.
De plus, les chercheurs ont identifié que l'histone 4 lactylation de la lysine 12 (H4K12LA) agit comme un élément de régulation en amont vital dans les cœurs de souris de 1 W à 6 W après la naissance. La diminution des niveaux d'expression génique de MEX3B, VSTM5, RFC3et E2f2ainsi que l'enrichissement réduit H4K12LA dans les régions promotrices de ces gènes dans un tissu cardiaque de souris 1 W par rapport à 6 W. MEX3B a présenté une expression accrue dans les trois premières phases de la différenciation ostéogénique, VSTM5 Il a été démontré que la promotion du développement des épines dendritiques, RFC3 peut affecter la voie des caténine Wnt / β, tandis que E2f2 joue un rôle dans la régulation du cycle cellulaire en tant que facteur de transcription. « Nos résultats ont démontré de manière concluante que H4K12LA joue un rôle dans la régulation de l'expression des gènes en aval dans le cœur de la souris, influençant ainsi la réplication de l'ADN et impactant par la suite le phénotype correspondant de la souris. » dit Luan.
En résumé, cette étude s'est principalement concentrée sur la compréhension du rôle fonctionnel de la lactylation non histone et du KLA pendant le développement cardiaque, mettant en évidence les implications potentielles de la KLA dans la régénération cardiaque et le vieillissement. Grâce à l'analyse multi-omiques, nous avons démontré le rôle pivot de H4K12LA dans la régulation des gènes en aval. Par conséquent, l'histone KLA est un régulateur du cycle cellulaire des cardiomyocytes pendant le développement cardiaque, tenue la promesse comme cible potentielle pour induire une régénération cardiaque en milieu clinique. « Le rôle de la KLA dans la médiation du développement cardiaque précoce et fournit des stratégies thérapeutiques potentielles et des cibles de traitement pour les maladies cardiaques et la réparation », explique Luan.
