一种名为YZYZ329的新分子能够靶向组蛋白甲基转移酶SMYD3,通过调控线粒体产生的活性氧(ROS)、HIF-1α和VEGFA信号通路来抑制病理性血管生成

时间:2026年2月26日
来源:Journal of Translational Medicine

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SMYD3通过mROS/HIF-1α/VEGFA轴促进血管生成,开发新型抑制剂ZYZ329有效抑制病理血管生成。

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摘要

背景

组蛋白甲基转移酶SMYD3(含有SET和MYND结构域3)对血管稳态至关重要,可能与病理性血管生成有关。然而,其作用机制仍不清楚,靶向抑制剂仍处于早期开发阶段。我们的目标是阐明SMYD3是否调节血管生成,并开发针对SMYD3的新分子。

方法

通过生物信息学分析和内皮细胞(EC)验证,研究了促血管生成条件下SMYD3的表达谱。验证了SMYD3敲低、敲低后过表达和过表达对血管生成的影响,包括Matrigel新生血管形成、主动脉环 sprouting以及内皮管形成。在分子开发方面,采用了虚拟筛选、结构修饰、分子对接、内皮细胞增殖抑制筛选以及SMYD3酶活性和细胞热位移测定等方法。鉴定并评估了一种新的分子YZYZ329在血管生成中的作用。机制研究包括遗传学方法和线粒体活性氧(mROS)清除剂MitoQ(Mitoquinone mesylate)的应用。最后,建立了小鼠后肢缺血模型和大鼠皮肤愈合模型,以评估YZYZ329在病理性和生理性血管生成中的效果。

结果

在缺血、缺氧和VEGF刺激条件下,内皮细胞中的SMYD3表达上调。SMYD3基因敲低、敲低后过表达及过表达均调节了内皮细胞的血管生成能力。经过虚拟筛选和结构修饰后,开发出了新型分子YZYZ329,其对内皮细胞增殖(IC50 = 6.147 μM)和SMYD3酶活性(IC50 = 0.419 μM)具有双重抑制作用。YZYZ329能够与SMYD3结合,并表现出一定的选择性。此外,YZYZ329以剂量依赖的方式显著抑制了病理性血管生成。从机制上讲,遗传学或药理学抑制SMYD3会干扰HIF-1α的稳定及下游VEGFA的产生。SMYD3的基因扰动在不影响缺氧内皮细胞凋亡的情况下调节了mROS的水平。MitoQ的干预证实,适度的SMYD3驱动的mROS升高会调控血管生成中的HIF-1α/VEGFA轴。在后肢缺血模型中,YZYZ329显著抑制了血流恢复和缺血后的血管生成,其效果优于EPZ031686。然而,YZYZ329对生理性血管生成没有显著影响。

结论

SMYD3部分通过mROS/HIF-1α/VEGFA轴驱动血管生成。我们开发了一种新型分子YZYZ329,能够有效抑制病理性血管生成。这为治疗与血管生成相关的疾病提供了潜在的治疗靶点和先导结构。

图形摘要

背景

组蛋白甲基转移酶SMYD3(含有SET和MYND结构域3)对血管稳态至关重要,可能与病理性血管生成有关。然而,其作用机制仍不清楚,靶向抑制剂仍处于早期开发阶段。我们的目标是阐明SMYD3是否调节血管生成,并开发针对SMYD3的新分子。

方法

通过生物信息学分析和内皮细胞(EC)验证,研究了促血管生成条件下SMYD3的表达谱。验证了SMYD3敲低、敲低后过表达和过表达对血管生成的影响,包括Matrigel新生血管形成、主动脉环 sprouting以及内皮管形成。在分子开发方面,采用了虚拟筛选、结构修饰、分子对接、内皮细胞增殖抑制筛选以及SMYD3酶活性和细胞热位移测定等方法。鉴定并评估了一种新的分子YZYZ329在血管生成中的作用。机制研究包括遗传学方法和线粒体活性氧(mROS)清除剂MitoQ(Mitoquinone mesylate)的应用。最后,建立了小鼠后肢缺血模型和大鼠皮肤愈合模型,以评估YZYZ329在病理性和生理性血管生成中的效果。

结果

在缺血、缺氧和VEGF刺激条件下,内皮细胞中的SMYD3表达上调。SMYD3基因敲低、敲低后过表达及过表达均调节了内皮细胞的血管生成能力。经过虚拟筛选和结构修饰后,开发出了新型分子YZYZ329,其对内皮细胞增殖(IC50 = 6.147 μM)和SMYD3酶活性(IC50 = 0.419 μM)具有双重抑制作用。YZYZ329能够与SMYD3结合,并表现出一定的选择性。此外,YZYZ329以剂量依赖的方式显著抑制了病理性血管生成。从机制上讲,遗传学或药理学抑制SMYD3会干扰HIF-1α的稳定及下游VEGFA的产生。SMYD3的基因扰动在不影响缺氧内皮细胞凋亡的情况下调节了mROS的水平。MitoQ的干预证实,适度的SMYD3驱动的mROS升高会调控血管生成中的HIF-1α/VEGFA轴。在后肢缺血模型中,YZYZ329显著抑制了血流恢复和缺血后的血管生成,其效果优于EPZ031686。然而,YZYZ329对生理性血管生成没有显著影响。

结论

SMYD3部分通过mROS/HIF-1α/VEGFA轴驱动血管生成。我们开发了一种新型分子YZYZ329,能够有效抑制病理性血管生成。这为治疗与血管生成相关的疾病提供了潜在的治疗靶点和先导结构。

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