PKM1如(ru)何(he)調控(kong)胚(pei)胎(tai)心(xin)肌細胞(bao)的(de)能(neng)量代(dai)謝與(yu)增殖(zhi)過程(cheng)？

壹、PKM1在(zai)心臟(zang)發(fa)育中(zhong)的(de)生(sheng)物(wu)學(xue)作用是(shi)什(shen)麽(me)？

丙(bing)酮酸激酶(mei)M型（PKM）作為糖酵(jiao)解途(tu)徑的(de)關鍵(jian)酶，在(zai)能(neng)量代(dai)謝調控(kong)中(zhong)發(fa)揮著(zhe)核心作用(yong)。該(gai)蛋(dan)白存(cun)在(zai)兩種主要(yao)剪(jian)接亞型：PKM1以高(gao)活(huo)性(xing)四(si)聚體(ti)形(xing)式存(cun)在(zai)於高(gao)能(neng)耗組織(zhi)中(zhong)，而(er)PKM2則以活性(xing)較低的二(er)聚(ju)體(ti)形(xing)式在(zai)增殖(zhi)旺(wang)盛的細(xi)胞(bao)中(zhong)表(biao)達(da)。在(zai)胚(pei)胎(tai)心(xin)臟(zang)發育過程中(zhong)，心(xin)肌細胞(bao)既(ji)要(yao)維(wei)持持續(xu)的能(neng)量供(gong)給(gei)以支(zhi)持心(xin)臟(zang)搏(bo)動，又(you)要(yao)通(tong)過細(xi)胞(bao)增殖(zhi)實現(xian)器(qi)官(guan)結(jie)構的擴(kuo)張與(yu)完(wan)善(shan)。這壹雙重需求使得糖酵(jiao)解調控(kong)在(zai)心臟(zang)發(fa)育中(zhong)顯(xian)得(de)尤為關(guan)鍵。

長(chang)期以來(lai)，由(you)於(yu)PKM1基(ji)因(yin)敲(qiao)除(chu)常伴(ban)隨PKM2的代(dai)償性(xing)上(shang)調，使得PKM1在(zai)心臟(zang)發(fa)育中(zhong)的(de)獨(du)立(li)功能(neng)難以明確(que)。這種代償現(xian)象(xiang)導(dao)致(zhi)無法(fa)準(zhun)確區分兩(liang)種亞型的特異(yi)性(xing)作用，限制了(le)對(dui)其(qi)在(zai)心臟(zang)發(fa)育過程中(zhong)能(neng)量代(dai)謝調控(kong)機(ji)制(zhi)的深入理(li)解。因(yin)此，建立(li)能(neng)夠(gou)排除(chu)PKM2代償影響(xiang)的動(dong)物(wu)模(mo)型，成為闡(chan)明PKM1在(zai)心肌細胞(bao)增殖(zhi)中(zhong)真實作用(yong)的關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)前(qian)提。

二(er)、PKM重(zhong)組(zu)兔(tu)單克(ke)隆(long)抗體(ti)在(zai)相(xiang)關研(yan)究中(zhong)有(you)何(he)應(ying)用價(jia)值？

PKM重(zhong)組兔(tu)單(dan)克(ke)隆(long)抗體(ti)作為特異(yi)性(xing)識(shi)別PKM蛋(dan)白亞(ya)型的研(yan)究工具，在(zai)心臟(zang)發(fa)育研(yan)究和(he)代(dai)謝(xie)調控(kong)機(ji)制(zhi)探索(suo)中(zhong)具有(you)重要(yao)價(jia)值。該(gai)抗體(ti)通(tong)過免(mian)疫(yi)新西蘭(lan)大(da)白兔(tu)並篩(shai)選單(dan)克(ke)隆(long)細(xi)胞(bao)株(zhu)制備(bei)而(er)成，具有(you)高(gao)特異(yi)性(xing)和(he)高(gao)親(qin)和(he)力(li)，能(neng)夠(gou)準(zhun)確區分PKM1和(he)PKM2兩(liang)種亞型，為蛋(dan)白表(biao)達(da)水(shui)平檢測(ce)和(he)亞(ya)細(xi)胞(bao)定(ding)位分析(xi)提供(gong)了(le)可(ke)靠工具。

在(zai)機(ji)理(li)研(yan)究方(fang)面，PKM重(zhong)組兔單克(ke)隆(long)抗體(ti)可(ke)用(yong)於(yu)Western blot分(fen)析(xi)，精(jing)確測(ce)定(ding)不(bu)同發(fa)育(yu)階(jie)段心肌細胞(bao)中(zhong)PKM1和(he)PKM2的(de)表(biao)達(da)變(bian)化(hua)。通(tong)過免(mian)疫(yi)熒(ying)光(guang)技(ji)術(shu)，研(yan)究人(ren)員能(neng)夠(gou)可(ke)視(shi)化(hua)觀察兩種亞型在(zai)心肌細胞(bao)中(zhong)的(de)空(kong)間(jian)分(fen)布(bu)特征(zheng)，了(le)解(jie)其(qi)在(zai)能(neng)量代(dai)謝中(zhong)的(de)定(ding)位差異(yi)。此外，該(gai)抗體(ti)還可(ke)用(yong)於(yu)免(mian)疫(yi)沈澱(dian)實驗，研(yan)究PKM與(yu)其(qi)他代謝(xie)相(xiang)關蛋(dan)白的(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)網絡(luo)，解(jie)析(xi)其(qi)在(zai)糖酵(jiao)解調控(kong)中(zhong)的(de)分(fen)子(zi)機(ji)制(zhi)。

在(zai)功能(neng)驗證(zheng)實驗中(zhong)，PKM重(zhong)組(zu)兔(tu)單(dan)克(ke)隆(long)抗體(ti)可(ke)用(yong)於(yu)評(ping)估基(ji)因(yin)敲(qiao)除(chu)或過表(biao)達(da)模(mo)型的成功建(jian)立(li)，確認目標(biao)蛋(dan)白的(de)表(biao)達(da)變(bian)化(hua)。同時，該抗體(ti)還能(neng)用於(yu)開發(fa)基(ji)於(yu)PKM表(biao)達(da)特征(zheng)的(de)細(xi)胞(bao)篩(shai)選方(fang)法，為心(xin)肌細胞(bao)分(fen)化(hua)和(he)功(gong)能(neng)研(yan)究提供(gong)技(ji)術(shu)支(zhi)持。隨著(zhe)研(yan)究的(de)深入(ru)，這壹工具將(jiang)在(zai)心臟(zang)發(fa)育代謝調控(kong)機(ji)制(zhi)解析(xi)中(zhong)發(fa)揮越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。

三(san)、PKM1特異(yi)性(xing)缺失(shi)模(mo)型的建(jian)立(li)及其(qi)表(biao)型特征(zheng)是(shi)什(shen)麽(me)？

為明確(que)PKM1在(zai)心臟(zang)發(fa)育中(zhong)的(de)獨(du)立(li)功能(neng)，研(yan)究團(tuan)隊構(gou)建(jian)了壹種創新的小(xiao)鼠(shu)模(mo)型。通(tong)過在(zai)Pkm1基(ji)因(yin)的(de)特異(yi)性(xing)外顯子(zi)引入(ru)突(tu)變，成功建(jian)立(li)了在(zai)PKM1缺失(shi)背(bei)景(jing)下(xia)不(bu)伴(ban)隨PKM2代償性(xing)上(shang)調的動物(wu)模(mo)型。這壹技(ji)術(shu)突(tu)破使得能(neng)夠(gou)準(zhun)確評(ping)估PKM1單獨(du)缺失(shi)對(dui)心臟(zang)發育的影響(xiang)。

實驗結(jie)果顯示，PKM1缺(que)失(shi)的(de)小(xiao)鼠(shu)在(zai)出生(sheng)後數小時(shi)內全(quan)部(bu)死亡(wang)，表(biao)現(xian)出(chu)嚴(yan)重(zhong)的心臟(zang)結(jie)構和(he)功(gong)能(neng)異(yi)常。病(bing)理(li)分析(xi)發(fa)現(xian)心(xin)室(shi)致(zhi)密層(ceng)變(bian)薄(bo)、房(fang)間(jian)隔缺損以及心(xin)肌收縮(suo)功能(neng)受損等特征(zheng)。組(zu)織(zhi)學(xue)觀察表(biao)明，缺(que)失(shi)PKM1的(de)心(xin)肌細胞(bao)增殖(zhi)能(neng)力顯(xian)著(zhu)下降(jiang)，同(tong)時(shi)伴(ban)隨細胞(bao)肥(fei)大(da)現(xian)象(xiang)，但(dan)細(xi)胞(bao)雕(diao)亡(wang)並未明顯(xian)增加(jia)。這些表(biao)型在(zai)胚(pei)胎(tai)發(fa)育(yu)晚期開始(shi)顯現(xian)，與(yu)PKM1在(zai)心臟(zang)中(zhong)表(biao)達(da)上(shang)調的時相(xiang)壹致(zhi)，提示PKM1在(zai)晚期(qi)心(xin)臟發育中(zhong)具有(you)重要(yao)作(zuo)用(yong)。

四(si)、PKM1如(ru)何(he)通(tong)過能(neng)量代(dai)謝調控(kong)影響(xiang)心肌細胞(bao)增殖(zhi)？

機(ji)制(zhi)研(yan)究表(biao)明，PKM1缺(que)失(shi)導(dao)致(zhi)糖酵(jiao)解過(guo)程(cheng)發(fa)生(sheng)阻滯，引(yin)起(qi)磷(lin)酸(suan)烯醇式丙(bing)酮酸累(lei)積(ji)。這壹代謝紊亂(luan)導(dao)致(zhi)心肌組織(zhi)ATP水平顯著(zhu)下降(jiang)，線(xian)粒(li)體(ti)呼吸功能(neng)和(he)膜(mo)電(dian)位減(jian)弱(ruo)，細胞(bao)能(neng)量供(gong)應(ying)受到(dao)嚴重(zhong)影響(xiang)。能(neng)量不(bu)足狀(zhuang)態觸(chu)發(fa)了能(neng)量感(gan)受器(qi)AMPK的持續(xu)激活(huo)，而(er)AMPK在(zai)心肌細胞(bao)中(zhong)的(de)過(guo)度(du)活(huo)化(hua)會顯著(zhu)抑制(zhi)細胞(bao)增殖(zhi)能(neng)力。

通(tong)過藥(yao)理(li)學(xue)幹預實驗發(fa)現(xian)，抑制(zhi)AMPK活性(xing)能(neng)夠(gou)在(zai)某種程度(du)上(shang)恢復(fu)PKM1缺(que)失(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)心肌細胞(bao)增殖(zhi)能(neng)力，表(biao)明AMPK是(shi)連(lian)接代謝(xie)失(shi)衡與(yu)增殖(zhi)缺陷(xian)的關(guan)鍵分子樞紐。這壹發現(xian)揭(jie)示了(le)能(neng)量代(dai)謝狀(zhuang)態通(tong)過AMPK信號(hao)通(tong)路調控(kong)心肌細胞(bao)增殖(zhi)的分(fen)子機(ji)制(zhi)。

五(wu)、PKM1如(ru)何(he)通(tong)過轉(zhuan)錄(lu)調控(kong)影響(xiang)心臟(zang)發(fa)育(yu)？

進(jin)壹步的轉(zhuan)錄(lu)組(zu)學(xue)和(he)功(gong)能(neng)分析(xi)發(fa)現(xian)，轉(zhuan)錄(lu)因(yin)子(zi)NFYa是(shi)PKM1信號(hao)通(tong)路下(xia)遊(you)的重(zhong)要(yao)效(xiao)應(ying)分子。雖(sui)然(ran)PKM1缺失(shi)並不(bu)影響(xiang)Nfya基(ji)因(yin)的(de)轉(zhuan)錄(lu)水(shui)平，但(dan)NFYa蛋(dan)白表(biao)達(da)顯(xian)著(zhu)下降(jiang)。機(ji)制(zhi)研(yan)究表(biao)明，激(ji)活(huo)的AMPK能(neng)夠(gou)使NFYa蛋(dan)白第(di)325位絲氨(an)酸發(fa)生(sheng)磷(lin)酸(suan)化(hua)，這壹修飾導(dao)致(zhi)蛋(dan)白質(zhi)降(jiang)解(jie)加(jia)速。

功(gong)能(neng)驗證(zheng)實驗表(biao)明，在(zai)小鼠(shu)心肌細胞(bao)和(he)人(ren)源誘(you)導(dao)多能(neng)幹細(xi)胞(bao)來(lai)源的(de)心(xin)肌細胞(bao)中(zhong)，NFYa的(de)過(guo)表(biao)達(da)均(jun)能(neng)部(bu)分恢(hui)復(fu)因(yin)PKM1缺(que)失(shi)導(dao)致(zhi)的增殖(zhi)缺陷(xian)。這壹結(jie)果證實了“PKM1-AMPK-NFYa"信號(hao)軸(zhou)在(zai)心臟(zang)發(fa)育和(he)心(xin)肌增殖(zhi)調控(kong)中(zhong)的(de)保(bao)守(shou)性(xing)和(he)關(guan)鍵(jian)作用(yong)。

六(liu)、未(wei)來(lai)研(yan)究方(fang)向與(yu)潛(qian)在(zai)應(ying)用價(jia)值是(shi)什(shen)麽(me)？

基(ji)於(yu)該(gai)研(yan)究的(de)發現(xian)，未(wei)來(lai)可(ke)在(zai)多個方(fang)向展(zhan)開深(shen)入(ru)探索(suo)。需(xu)要(yao)進(jin)壹步闡明PKM1在(zai)不(bu)同心(xin)臟(zang)細(xi)胞(bao)類型中(zhong)的(de)特異(yi)性(xing)作用，包(bao)括(kuo)心肌細胞(bao)、心(xin)內膜(mo)細胞(bao)和(he)心(xin)臟(zang)成纖維(wei)細胞(bao)等(deng)。同時，研(yan)究不(bu)同發(fa)育(yu)階(jie)段PKM1表(biao)達(da)的(de)調控(kong)機(ji)制(zhi)，了解其(qi)時空(kong)特異(yi)性(xing)表(biao)達(da)的(de)分(fen)子(zi)基(ji)礎(chu)。

在(zai)轉(zhuan)化(hua)研(yan)究方(fang)面，探索(suo)靶(ba)向(xiang)PKM1-AMPK-NFYa信號(hao)軸(zhou)的幹預策(ce)略(lve)，可(ke)能(neng)為先(xian)天性(xing)心臟病(bing)的治(zhi)療提供(gong)新思(si)路(lu)。同時，研(yan)究PKM1在(zai)其(qi)他器官(guan)發育(yu)中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)，有(you)助(zhu)於全(quan)面(mian)理(li)解代謝調控(kong)在(zai)胚(pei)胎(tai)發(fa)育(yu)中(zhong)的(de)普(pu)遍機(ji)制(zhi)。隨著(zhe)PKM重組兔單(dan)克(ke)隆(long)抗體(ti)等研(yan)究工具的(de)不(bu)斷完(wan)善(shan)，以及多組學(xue)技(ji)術(shu)和(he)基(ji)因(yin)編(bian)輯(ji)技(ji)術(shu)的進(jin)步，心臟(zang)發育(yu)代(dai)謝(xie)調控(kong)研(yan)究將(jiang)進(jin)入(ru)更加(jia)精(jing)準(zhun)和(he)深(shen)入(ru)的階(jie)段，為人(ren)類健康事(shi)業做(zuo)出(chu)重(zhong)要(yao)貢獻。

七、提供(gong)PKM 重(zhong)組(zu)兔(tu)單抗的(de)廠(chang)商有(you)哪些？

杭(hang)州斯達(da)特生(sheng)物(wu)科技(ji)有(you)限公司自(zi)主研(yan)發的(de)"PKM重組兔單克(ke)隆(long)抗體(ti)"（產品(pin)名(ming)：PKM Recombinant Rabbit mAb (S-812-20)，貨號(hao)：S0B0588），是(shi)壹款具有(you)高(gao)特異(yi)性(xing)、優異(yi)靈敏(min)度(du)及(ji)穩定(ding)性(xing)的糖酵(jiao)解關(guan)鍵(jian)酶(mei)檢測(ce)工具。該(gai)產(chan)品(pin)采(cai)用(yong)重組兔單(dan)克(ke)隆(long)抗體(ti)技(ji)術(shu)開發(fa)，經(jing)Western Blot（WB）、免疫(yi)組(zu)化(hua)（IHC）及免疫(yi)熒(ying)光(guang)（IF）等(deng)多種技(ji)術(shu)平臺嚴(yan)格驗(yan)證(zheng)，在(zai)細胞(bao)代(dai)謝研(yan)究、腫瘤(liu)發生(sheng)機(ji)制(zhi)及神經(jing)系統(tong)功(gong)能(neng)探索(suo)等(deng)領(ling)域具有(you)重要(yao)應(ying)用價(jia)值。

杭州斯達(da)特誌(zhi)在(zai)為全(quan)球(qiu)生(sheng)命(ming)科學(xue)行業提供(gong)優質的(de)抗體(ti)、蛋(dan)白、試(shi)劑盒(he)等(deng)產(chan)品(pin)及研(yan)發服(fu)務(wu)。依(yi)托多個開發(fa)平臺：重(zhong)組兔單(dan)抗、重(zhong)組(zu)鼠(shu)單抗、快(kuai)速鼠(shu)單抗、重(zhong)組(zu)蛋(dan)白開(kai)發(fa)平臺（E.coli,CHO,HEK293,InsectCells）,已(yi)正(zheng)式通(tong)過歐(ou)盟98/79/EC認證、ISO9001認(ren)證、ISO13485。

PKM1如(ru)何(he)調控(kong)胚(pei)胎(tai)心(xin)肌細胞(bao)的(de)能(neng)量代(dai)謝與(yu)增殖(zhi)過程(cheng)？