整合膜蛋白2A的羧基末端24氨基酸肽在心脏中产生并刺激心房利钠肽释放

为何这种微小的心脏信号重要

心力衰竭和心肌梗死常被描述为动脉堵塞和心肌受损，但它们同样是心脏内部通信失常的疾病。心脏细胞不断交换化学信号，帮助器官适应压力。本研究揭示了一种先前未知的由心脏产生的信使肽，可增强心房利钠肽（ANP）的释放。ANP是一种有助于排除多余盐分和水分并保护心脏免于过度负荷的激素。

心脏细胞之间的隐秘对话

心脏主要由两类细胞构成：推动每次心跳的收缩性肌细胞，以及维持结构与修复的支持性成纤维细胞。这些细胞通过小蛋白和肽进行相互交流，类似局部激素。早期研究显示，成纤维细胞分泌某种物质——超出已知分子之外——能促使肌细胞释放更多ANP，但其身份尚不清楚。由于ANP是对抗高血压和心脏负荷的关键天然防御，发现这一缺失的信号可能揭示心脏自我保护的新途径。

发现一种新的肽类信使

为追踪这一神秘因子，研究人员收集了新生大鼠心脏成纤维细胞分泌的“汤”并用先进的质谱技术分析，这种技术可读取肽的分子量与碎片。他们聚焦于能与壳聚糖结合的肽，这种材料此前已被用于富集具有生物活性的、富含半胱氨酸的肽。在候选肽中，他们鉴定出一段从名为整合膜蛋白2A（ITM2A）的膜蛋白尾端切下的24氨基酸片段。该短段命名为ITM2A-24P，具有两个半胱氨酸之间的特定内部二硫键，并且在大鼠、小鼠与人类中的序列完全相同，暗示其具有进化上保守的功能。

该肽如何影响心脏激素释放

团队在培养的大鼠心肌细胞和离体维持跳动的经Langendorff灌流系统的孤立大鼠心脏上测试了合成的ITM2A-24P。在这两种体系中，加入该肽都增加了释放到周围液体中的ANP量，而没有加快心率或细胞自身的收缩频率。这一点重要，因为单纯心跳加快本身就能触发更多ANP释放；这里的效应明确来自肽的作用。有趣的是，ITM2A-24P并未显著改变另一种相关激素——脑利钠肽（BNP），表明对ANP具有更选择性的调控。该肽也未增强ANP基因活性或改变钙或cAMP等经典内源信号，暗示它通过尚不清楚的通路直接促进分泌。

该肽在哪里以及何时被产生

通过灵敏的抗体检测方法，研究人员发现心肌细胞和成纤维细胞都分泌出类似的小量ITM2A-24P，尽管肌细胞是ANP的主要来源，而成纤维细胞则主导产生如肾上腺髓质素等其他因子。这表明ITM2A-24P参与心壁内的双向局部信号传递。在心肌梗死的小鼠模型中，心脏组织中ITM2A基因活性水平上升数倍，并在损伤后一周左右达到峰值，与血液中ANP激增相吻合。其他研究显示，可能负责将ITM2A切割成肽形式的酶在心脏损伤后也会上调，支持在压力下ITM2A-24P产生被增强的观点。

这对心脏健康意味着什么

总体而言，该研究将ITM2A-24P确认为一种新识别的心脏信号肽，能够在不扰动心律或依赖常规内源化学信号的情况下局部刺激ANP释放。通俗地说，它似乎是一个内部安全系统的一部分，当器官处于压力之下（如心肌梗死后）时，提示心脏细胞释放更多的保护性激素。尽管仍有许多未知——尤其是该肽使用哪个受体以及它如何精确触发分泌——这一发现为理解心脏自我防御机制增添了新的线索，并可能最终激发放大机体自身保护信号的治疗策略。

引用: Osaki, T., Mochiduki, A., Nishigori, M. et al. Carboxy-terminal 24-amino-acid peptide of integral membrane protein 2A is produced in the heart and stimulates atrial natriuretic peptide release. Sci Rep 16, 13703 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43576-8

关键词: 心脏肽类, 心房利钠肽, 心脏细胞信号传导, 心肌梗死, 心脏激素调控