房颤(Atrial Fibrillation, AF)是最常见的持续性心律失常,全球患病人数已超过6000万。近年来,尽管节律控制策略不断进步,但房颤的发病机制仍未完全阐明,尤其是上游分子如何破坏钙稳态,仍是未知。
近日,一项发表于 Signal Transduction and Targeted Therapy 的研究《Visinin-like protein 1 disrupts calcium homeostasis and promotes atrial fibrillation in human and rodent models》首次揭示:VILIP-1 是房颤中钙稳态失调的关键调控因子,靶向其可显著降低房颤易感性。
🔍 多组学筛选:VILIP-1 从“神经蛋白”走向“心脏靶点”
研究团队整合了:
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人类房颤患者心房组织转录组
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大鼠房颤模型单细胞RNA测序
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钙动态与电生理数据
最终锁定 Vsnl1(编码VILIP-1) 这一此前从未在心脏中深入研究的分子。
VILIP-1 原本属于神经元钙传感器家族,但在房颤患者和模型动物的心房中显著上调,并呈现膜定位增强。
一个关键现象出现了:VILIP-1 似乎跑到膜上去了。
⚙️ 机制解析:VILIP-1 → NCX-1 → 钙超载 → 房颤
通过免疫共沉淀、临近标记、GST pull-down 等一系列实验,研究者发现:
VILIP-1 直接与钠钙交换体 NCX-1 相互作用,
接下来是一个决定性的实验:
VILIP-1 过表达后,总 NCX-1 蛋白水平不变,但 NCX-1 电流密度显著增加。
这意味着什么?
功能增强,但总量未变——最合理的解释是:NCX-1 在膜上的“出场”变多了。
于是研究者检测了膜蛋白组分,结果证实:
✅ VILIP-1 过表达 → NCX-1 膜表达显著升高
✅ 肉豆蔻酰化抑制剂(desloratadine)或 VILIP-1 抑制剂(repaglinide)→ NCX-1 膜表达下降
膜上 NCX-1 增多 → 反向模式激活 → 胞内钙超载 → 延迟后除极(DADs)与动作电位时程交替(APD alternans)增加 → 房颤易感性显著升高。
Fig1.Upregulated VILIP-1 promotes atrial fibrillation (AF) through a myristoylation-dependent pathway图片来源:doi.org/10.1038/s41392-026-02615-6
该研究的一个关键证据在于:VILIP-1 过表达不影响总 NCX-1 蛋白水平,但显著提升其膜表达量。
这一结论的获得,离不开高效的膜蛋白分离技术。研究者使用 Invent Minute™ 质膜/蛋白及组分分离试剂盒(Cat# SM-005),从心房组织和分离的心肌细胞中高效富集质膜蛋白,从而精准检测 NCX-1 的膜表达变化。
如果研究只检测总 NCX-1 水平,就会完全“错过”VILIP-1 的真正作用机制。膜蛋白提取不是锦上添花,而是机制研究的必要环节。
Fig2.Atrial cardiomyocyte-specific overexpression of VILIP-1 increases atrial fibrillation (AF) susceptibility through enhancing the membrane expression and function of NCX-1. a Western blot analysis of VILIP-1 and NCX-1 protein levels in the atria of VILIP-1-OE and Ctrl mice. b Capillary western immunoassay results showed elevated NCX-1 and VILIP-1 protein levels in membrane fractions of atria from Ctrl and VILIP-1-OE mice.图片来源:doi.org/10.1038/s41392-026-02615-6
研究者进一步发现:
两种药物在动物模型和人心房肌细胞中均显著降低房颤易感性,为房颤治疗提供了“老药新用”的潜在策略。
这项研究再次印证:许多疾病相关蛋白的作用并不体现在总表达量的变化,而是其在膜上的“出场频率”。VILIP-1 → NCX-1 的调控轴正是如此。
从离子通道、转运体、受体,到信号分子对蛋白 trafficking 的调控——膜定位变化才是许多疾病机制的核心。因此,在心血管、神经、肿瘤等领域的机制研究中,膜蛋白分离与检测应成为常规实验流程,而非可有可无的补充。
📌 小贴士:
如果你也在进行如下研究:
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离子通道、转运体、受体的膜表达分析
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疾病状态下的膜蛋白定位变化
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药物对膜蛋白分布的影响
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信号分子对膜蛋白转运的调控
强烈建议将膜蛋白分离纳入你的常规实验流程。
推荐使用 Invent Minute™ 动物质膜/蛋白和细胞组分分离试剂盒(SM-005):能够:
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快速、选择性地富集天然构象的质膜蛋白
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有效避免细胞核,胞浆,细胞器蛋白污染
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适于检测膜蛋白在疾病或药物干预下的变化
与传统超速离心方法相比,Minute™ 系列具有显著优势:
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对比项
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传统法
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Minute™动物质膜/蛋白和细胞组分分离试剂盒
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时间
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数小时
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1小时
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设备
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超速离心机
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台式离心机
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产率
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较低
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高
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天然构象
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易受损
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保留良好
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下游应用
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WB/IP/MS
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兼容 WB、IP、Co-IP、蛋白质组学、脂质组学、纳米材料修饰等下游应用
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让你的“膜上证据”更加坚实、高效、可重复。
Xiong K, Wang G, Li D, et al. Visinin-like protein 1 disrupts calcium homeostasis and promotes atrial fibrillation in human and rodent models. Signal Transduct Target Ther, 2026, 11: 105.
