心肌缺血再灌注（I/R）损伤是急性心肌梗死（AMI）患者经皮冠状动脉介入治疗（PCI）后心功能恶化的核心病理环节。尽管血流恢复可减少梗死面积，但再灌注本身会诱导心肌细胞凋亡、氧化应激、钙超载和线粒体功能障碍，进一步加重心肌损伤。目前，针对上述机制开发的保护性药物尚未取得临床突破，因此亟需挖掘新的治疗靶点。

环状RNA（circRNA）因其共价闭合的环状结构，具有比线性RNA更高的稳定性和抗核酸外切酶降解能力，在心血管疾病中展现出作为诊断标志物和治疗靶点的巨大潜力。然而，circRNA在心脏I/R损伤中的系统研究仍十分有限。与此同时，蛋白棕榈酰化（由ZDHHC家族棕榈酰转移酶催化）作为一种重要的脂质翻译后修饰，可调控约20%的蛋白质组，影响蛋白稳定性、定位和蛋白-蛋白相互作用，但其在心脏I/R损伤中的调控网络尚不清楚。

尤为值得关注的是，近期研究发现circRNA可通过与棕榈酰转移酶竞争性结合同一蛋白结构域来调控下游蛋白稳定性，但在心血管领域，circRNA–蛋白棕榈酰化的调控轴仍是空白。

2026年3月，哈尔滨医科大学杨宝峰院士团队徐超千教授课题组在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表了一项突破性研究。该团队首次鉴定了circArhgap26作为心肌I/R损伤的关键保护性circRNA，揭示了其通过竞争性抑制PKP1棕榈酰化来减轻心肌损伤的全新调控机制，并阐明了上游m6A修饰-YTHDF2介导的circArhgap26降解网络，构建了完整的m6A-circRNA-棕榈酰化双修饰偶联调控通路。

一、circArhgap26的发现：从芯片筛选到临床验证

研究团队首先利用circRNA表达谱芯片对AMI小鼠模型进行筛选，但意外发现候选circRNA在AMI期并无显著变化。这一阴性结果反而提示：这些circRNA更可能参与再灌注损伤而非单纯缺血过程。随后，团队构建心肌I/R模型（45min缺血/24h再灌注），发现circArhgap26（由Arhgap26基因外显子2–6反向剪接形成的443nt环状RNA）在I/R心脏组织中显著下调，且在H2O2及缺氧/复氧（H/R）刺激的原代心肌细胞中表达一致降低。

更具临床转化意义的是，团队检测了PCI术后患者血浆样本，发现人源同源circRNA（h-circArhgap26，与小鼠序列同源性高达91.65%）在患者血浆中显著低于健康对照。进一步的Sanger测序、RNaseR抗性实验、FISH亚细胞定位及ORF分析证实：circArhgap26为典型的非编码胞质circRNA，具备作为循环生物标志物的结构基础。

Fig.1：展示了circArhgap26的完整表征数据

Fig.1a–e：qRT-PCR验证circArhgap26在I/R心脏、H₂O₂及H/R刺激的心肌细胞中显著下调；Fig.1f：I/R小鼠血清中circArhgap26水平降低；Fig.1g：PCI患者血浆中h-circArhgap26显著低于健康对照（n=30vsn=30），凸显临床转化价值；Fig.1h：Sanger测序验证反向剪接位点；Fig.1i：RNaseR抗性实验证实环状结构；Fig.1j–k：FISH与核质分离显示circArhgap26主要定位于细胞质，且不具备蛋白编码潜能。

二、circArhgap26的心肌细胞特异性功能验证：内源性I/R损伤保护因子

为明确circArhgap26的生物学功能，研究团队采用AAV9-cTnT载体实现心肌细胞特异性过表达。I/R造模后，过表达组心功能显著改善（EF、FS升高，心室腔径缩小），血清LDH和血浆cTnT降低，Evansblue/TTC双染显示梗死面积显著缩小，TUNEL阳性率下降，促凋亡蛋白Bax下调而抗凋亡蛋白Bcl2上调。反之，心肌特异性敲低circArhgap26则加剧心功能恶化、扩大梗死面积并促进凋亡。体外H2O2模型及人源AC16细胞系实验均获得一致结论，且雌性小鼠验证排除了性别特异性偏倚。

这一“增益-缺失”双方向验证策略，确立了circArhgap26作为心脏I/R损伤内源性保护因子的地位。

Fig.2：展示了过表达circArhgap26的显著保护效应

Fig.2b–c：超声心动图显示EF、FS升高，心功能改善；Fig.2d–f：血清LDH、血浆cTnT降低，心肌损伤减轻；Fig.2g：TUNEL染色显示心肌细胞凋亡减少；Fig.2h：Evansblue/TTC双染显示梗死面积显著缩小；Fig.2i：Westernblot显示Bax下调、Bcl2上调。

三、下游靶蛋白的捕获：从质谱筛选到PKP1结构域定位

circRNA的功能通常依赖于与蛋白质的相互作用。研究团队采用RNA pull-down联合LC-MS/MS质谱，从心肌细胞裂解液中得到circArhgap26的结合蛋白。Metascape功能聚类分析显示，pull-down蛋白显著富集于细胞黏附蛋白凋亡剪切通路，其中PKP的质谱得分最高。

RIP实验双向证实circArhgap26与PKP1的直接互作；RNApull-down+Westernblot独立验证；分子对接预测了两者的结合模式；FISH/IF共定位显示两者在胞质中共定位。最关键的是，团队构建了PKP1的全长及截短突变体（ARM1、ARM2-5、ARM6-9），通过RIP实验精确定位：circArhgap26特异性结合PKP1的ARM1结构域。同时，团队发现PKP1在I/R心脏及氧化应激心肌细胞中蛋白水平显著上调，提示其可能是I/R损伤的促病因子。

Fig.3：展示了PKP1的鉴定与验证

Fig.3a：Metascape功能聚类显示pull-down蛋白主要富集于细胞黏附蛋白凋亡剪切通路，包含PKP1；Fig.3b：RIP实验证实circArhgap26与PKP1特异性结合；Fig.3c：LC-MS/MS质谱鉴定PKP1肽段；Fig.3d–e：PKP1在H2O2刺激的心肌细胞及I/R心脏中蛋白水平显著上调；Fig.3f：RNApull-down+Westernblot验证互作；Fig.3g：分子对接预测结合模式；Fig.3h：FISH/IF共定位显示两者在胞质共定位；Fig.3i–j：截短突变体验证PKP1的ARM1结构域为circArhgap26的关键结合区域。

四、PKP1独立功能的验证：促凋亡因子的鉴定

在锁定PKP1为circArhgap26的互作靶点后，研究团队需要回答：PKP1本身是否在I/R损伤中发挥独立作用？团队构建心肌特异性PKP1敲低小鼠，I/R造模后观察到与circArhgap26过表达几乎表型一致的保护效应——心功能改善、心肌损伤标志物下降、凋亡减少、梗死面积缩小、Bax/Bcl2比值逆转。

这一结果具有双重意义：一方面证实PKP1是I/R损伤的促凋亡因子；另一方面为后续功能回复实验奠定了逻辑基础——如果circArhgap26通过调控PKP1发挥作用，那么同时过表达PKP1应当能够逆转circArhgap26的保护效应。

Fig.4 展示了心肌特异性敲低PKP1的保护效应

Fig.4b–c：EF、FS升高，LVIDd/LVIDs降低；Fig.4d–e：LDH和Caspase-3活性降低；Fig.4f：TUNEL阳性率下降；Fig.4g：梗死面积缩小；Fig.4h：Bax下调、Bcl2上调。结论：PKP1是I/R损伤的促凋亡因子，敲低PKP1可模拟circArhgap26过表达的保护效应。

五、功能回复实验：确立circArhgap26→PKP1因果调控轴

研究团队设计了严格的功能回复实验：在circArhgap26过表达小鼠中同时过表达PKP1，发现circArhgap26带来的心功能改善、梗死面积缩小和凋亡抑制被PKP1显著逆转；反之，在circArhgap26敲低小鼠中同时敲低PKP1，则可部分挽救心功能恶化。体外H2O2模型同样证实，PKP1过表达可阻断circArhgap26的抗凋亡作用并且明确确立了PKP1是circArhgap26发挥心脏保护作用的必需介导因子。

在circArhgap26过表达小鼠中同时过表达PKP1，circArhgap26的心脏保护效应被显著逆转；在circArhgap26敲低小鼠中同时敲低PKP1，可部分挽救心功能恶化；体外H2O2模型中获得一致结论。

Fig.5 PKP1介导了circArhgap26对I/R损伤的调控作用

六、从蛋白稳定性到棕榈酰化：circArhgap26调控PKP1的分子机制初探

接下来需要回答：circArhgap26如何调控PKP1？研究团队首先排除了转录水平调控——qRT-PCR显示circArhgap26过表达或敲低均不影响PKP1mRNA水平，但显著改变其蛋白水平，提示调控发生在转录后。

CHX（放线菌酮）追踪实验揭示，circArhgap26过表达显著加速PKP1蛋白降解、缩短其半衰期。进一步的生物信息学功能聚类提示circArhgap26与脂质修饰密切相关。团队使用棕榈酰化抑制剂2-BP处理心肌细胞，发现PKP1蛋白呈剂量依赖性下降；随后通过ABE（Acyl-BiotinExchange）实验直接检测棕榈酰化水平，最终证实：circArhgap26过表达显著降低PKP1的棕榈酰化修饰水平，从而促进其蛋白降解。

这一发现首次将circRNA与蛋白棕榈酰化修饰在心血管领域建立了直接联系。

Fig.6 circArhgap26调控PKP1的分子机制

circArhgap26不影响PKP1mRNA水平，但显著降低其蛋白水平（转录后调控）Fig.6c：CHX追踪实验显示circArhgap26过表达加速PKP1降解，缩短半衰期；Fig.6e：棕榈酰化抑制剂2-BP剂量依赖性降低PKP1蛋白；Fig.6f–h：ABE（Acyl-BiotinExchange）实验证实circArhgap26过表达显著降低PKP1棕榈酰化水平。

七、竞争性抑制机制的阐明：ZDHHC1筛选与结合位点竞争

棕榈酰化修饰依赖ZDHHC家族棕榈酰转移酶。研究团队系统筛选了23种ZDHHC成员，发现仅ZDHHC1和ZDHHC17在I/R中上调；进一步的功能验证表明，仅ZDHHC1敲低可抑制PKP1棕榈酰化，确认ZDHHC1是介导PKP1棕榈酰化的关键酶。

Co-IP实验证实PKP1与ZDHHC1存在直接互作，而circArhgap26过表达可竞争性削弱该互作。分子对接与截短实验揭示了一个精妙的竞争机制：ZDHHC1同样结合PKP1的ARM1结构域——与circArhgap26的结合位点完全重叠。

通过CSS-Palm数据库预测PKP1的潜在棕榈酰化位点（C14、C136、C457、C672），团队构建了系列点突变体。结果显示：C14S和C136S双突变几乎完全消除PKP1的棕榈酰化，加速其降解；更重要的是，circArhgap26对PKP1棕榈酰化的抑制作用在C14S/C136S突变体上完全消失。

至此，核心机制清晰：circArhgap26与ZDHHC1竞争性结合PKP1的ARM1域，阻止C14/C136位点发生棕榈酰化，导致PKP1蛋白不稳定、被降解。

Fig.7 ZDHHC1筛选、竞争性Co-IP、分子对接、位点突变验证

筛选23种ZDHHC家族成员，仅ZDHHC1和ZDHHC17在I/R中上调；进一步验证ZDHHC1是介导PKP1棕榈酰化的关键酶；Fig.7d：Co-IP证实ZDHHC1与PKP1互作，circArhgap26过表达可竞争性削弱该互作；Fig.7e：分子对接显示ZDHHC1同样结合PKP1的ARM1域；Fig.7g–h：PKP1的C14S/C136S双突变几乎完全消除棕榈酰化，加速降解Fig.7i–j：circArhgap26对PKP1棕榈酰化的抑制作用在C14S/C136S突变体上完全消失。

八、下游凋亡通路分析：PKP1→APAF1→Caspase轴

PKP1如何促凋亡？研究团队通过STRING数据库预测及实验验证，发现PKP1的下游关键靶点是APAF1（凋亡蛋白酶激活因子1）。机制研究表明，PKP1不影响APAF1的mRNA水平或蛋白降解速率，而是通过直接结合APAF1mRNA的5'非翻译区（5'UTR），促进其翻译起始效率。

荧光素酶报告基因实验和多核糖体分析（Polysomeprofiling）均证实了PKP1对APAF1翻译的促进作用。功能挽救实验表明，APAF1过表达可逆转PKP1敲低带来的抗凋亡效应。最终，PKP1/APAF1轴激活了Caspase-9/Caspase-3凋亡信号通路，而circArhgap26过表达可抑制该通路的激活，形成完整的circArhgap26→PKP1→APAF1→Caspase的调控链条。

Fig.8 APAF1蛋白水平、荧光素酶报告基因、多核糖体分析、Caspase-9/3剪切验证

PKP1不影响APAF1mRNA水平或蛋白降解速率；Fig.8e：荧光素酶报告基因实验证实PKP1结合APAF1mRNA的5'UTR，促进其翻译；Fig.8g：多核糖体分析（Polysomeprofiling）显示PKP1敲低减少APAF1mRNA在翻译活跃组分中的分布；Fig.8h–i：APAF1过表达可逆转PKP1敲低的抗凋亡效应，且circArhgap26过表达抑制Caspase-9/Caspase-3激活。

九、上游m6A修饰调控：YTHDF2介导的circArhgap26降解

研究团队进一步从上游探究了circArhgap26在I/R中下调的原因。生物信息学软件SRAMP预测circArhgap26含有一个高置信度m6A修饰位点；MeRIP-qPCR证实I/R心脏中circArhgap26的m6A水平显著升高。

作为m6A的关键阅读蛋白，YTHDF2被证实可与circArhgap26结合；敲低YTHDF2可显著上调circArhgap26的表达。这表明：I/R损伤中YTHDF2通过识别m6A修饰促进circArhgap26降解，导致其表达下调，进而解除对PKP1的分子约束，最终加剧心肌损伤。这一上游机制与下游棕榈酰化调控形成了完整的m6A–circRNA–棕榈酰化双重修饰耦合网络。

十、机制整合：circArhgap26/PKP1/APAF1信号轴全景图

Fig.9机制示意图

综合上述上下游研究，团队绘制了完整的调控通路：

I/R损伤→YTHDF2上调+m6A修饰增加→circArhgap26被降解→PKP1与ZDHHC1结合增强→PKP1C14/C136棕榈酰化→PKP1蛋白稳定积累→PKP1结合APAF1mRNA5'UTR→APAF1翻译上调→Caspase-9/Caspase-3激活→心肌细胞凋亡→心功能恶化

反之，过表达circArhgap26可通过竞争性占据PKP1的ARM1结构域，阻断ZDHHC1介导的棕榈酰化，促进PKP1降解，降低APAF1翻译，最终抑制凋亡、保护心脏。h-circArhgap26在PCI患者血浆中的显著下调，也为其作为非侵入性预后生物标志物提供了临床依据。

这篇 STTT 顶刊研究的技术路线非常完整，从 circRNA 筛选、蛋白互作鉴定、翻译后修饰验证到功能回复实验，涵盖了当前心血管分子生物学研究的黄金标准技术组合：

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Q1. circArhgap26的核心作用机制是什么？

circArhgap26是一种在心肌缺血再灌注损伤中发挥保护作用的环状RNA，其核心机制是通过竞争性抑制PKP1棕榈酰化来减轻心肌损伤。具体而言，circArhgap26与棕榈酰转移酶ZDHHC1竞争性结合PKP1的ARM1结构域，阻止C14和C136位点的棕榈酰化修饰，导致PKP1蛋白不稳定并降解，从而减少下游APAF1的翻译，抑制Caspase-9/Caspase-3凋亡通路的激活，最终保护心肌细胞免受I/R损伤。

Q2. 本研究建立circArhgap26→PKP1因果调控轴的关键实验是什么？

功能回复实验是建立因果关系的关键。研究团队在circArhgap26过表达小鼠中同时过表达PKP1，发现可显著逆转circArhgap26诱导的心肌保护效应；反之，在circArhgap26敲低小鼠中同时敲低PKP1，可部分挽救心功能恶化。体外H₂O₂模型同样证实PKP1过表达可阻断circArhgap26的抗凋亡作用。这一系列严谨的回复实验明确证明了PKP1是circArhgap26发挥心肌保护效应的必需中介分子。

Q3. 棕榈酰化修饰在I/R损伤中的作用及circArhgap26的干预策略是什么？

棕榈酰化是由ZDHHC家族转移酶催化的重要脂质翻译后修饰。在I/R损伤中，ZDHHC1表达上调，催化PKP1的C14/C136位点棕榈酰化，使PKP1蛋白稳定积累，进而促进凋亡。circArhgap26的干预策略在于其能够竞争性占据PKP1的ARM1结构域——该位点与ZDHHC1的结合位点完全重叠，从而阻断棕榈酰化，促进PKP1降解。这一竞争性抑制机制为开发靶向PKP1-ARM1结构域或ZDHHC1活性位点的小分子抑制剂提供了理论基础。

Q4. m6A-YTHDF2轴如何调控circArhgap26的表达？

在I/R损伤过程中，circArhgap26的m6A修饰水平显著升高。作为关键的m6A阅读蛋白，YTHDF2能够识别并结合circArhgap26上的m6A修饰位点，促进其降解。实验表明，敲低YTHDF2可显著上调circArhgap26的表达。这一上游调控机制表明，I/R损伤通过YTHDF2介导的m6A修饰识别促进circArhgap26降解，进而释放对PKP1的分子约束，加剧心肌损伤。该机制与下游棕榈酰化调控共同构成了m6A-circRNA-棕榈酰化双修饰偶联网络。

Q5. 卡梅德生物抗体产品在心血管研究中的核心优势体现在哪些方面？

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参考文献

Zhang MY, Ji DN, Qi WY, Wang S, Dai CY, Xu FY, Dong Z, Xiong C, Zhang BW, Wang Y, Guo XF, Zhang B, Cheng WZ, Zhang XY, Jin SD, Guan XX, Hong H, Zhou T, Li SF, Zhang R, Sun LH, Xuan LN, Jiang Y, Yang BF, Xu CQ. M6A-modified circArhgap26 attenuates cardiac ischemia-reperfusion injury by suppressing plakophilin-1 palmitoylation. Signal Transduct Target Ther. 2026 Mar 17;11(1):99. doi: 10.1038/s41392-026-02609-4. PMID: 41844577; PMCID: PMC12996625.