研究人員追蹤潛在致命心臟病的分子根源

心臟在一生中正常跳動(dòng)的能力取決于嵌入心肌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)的同步工作。

就像一群可以打開(kāi)和關(guān)閉的分子馬達(dá)一樣，這些蛋白質(zhì)會(huì)導(dǎo)致心臟細(xì)胞收縮，然后迫使它們放松，在維持生命的節(jié)拍后跳動(dòng)。

現(xiàn)在，由哈佛醫(yī)學(xué)院、布萊根婦女醫(yī)院和牛津大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，當(dāng)過(guò)多的心臟分子運(yùn)動(dòng)單位被激活而過(guò)少的分子運(yùn)動(dòng)單位保持關(guān)閉時(shí)，心肌開(kāi)始過(guò)度收縮并且無(wú)法正常收縮。正常放松，導(dǎo)致其逐漸用力過(guò)度、增厚和衰竭。

這項(xiàng)工作的結(jié)果于 1 月 27 日發(fā)表在Circulation上，表明這種平衡行為是一種跨物種保守的進(jìn)化機(jī)制，通過(guò)控制稱為肌球蛋白(心肌的主要收縮蛋白)的蛋白質(zhì)的活性來(lái)調(diào)節(jié)心肌收縮。

這些發(fā)現(xiàn)——基于對(duì)人類、小鼠和松鼠心臟細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)——還表明，當(dāng)這種機(jī)制出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，它會(huì)引發(fā)分子級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致心肌過(guò)度勞累并最終導(dǎo)致肥厚性心肌病 (HCM) 的發(fā)展，最常見(jiàn)的遺傳性心臟疾病，也是年輕人和運(yùn)動(dòng)員心源性猝死的主要原因。

“我們的研究結(jié)果為肥厚型心肌病中的心肌病理學(xué)提供了統(tǒng)一的解釋，這種心肌病會(huì)導(dǎo)致心肌功能障礙，并最終導(dǎo)致該病最常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)，”資深作者、布拉瓦尼克研究所遺傳學(xué)教授克里斯汀·塞德曼說(shuō)。在哈佛醫(yī)學(xué)院，布萊根婦女醫(yī)院的心臟病專家和霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員。

重要的是，實(shí)驗(yàn)表明，用實(shí)驗(yàn)性小分子藥物治療可以恢復(fù)肌球蛋白排列的平衡，并使人類和小鼠心肌細(xì)胞的收縮和舒張正?；@兩種最常見(jiàn)的基因突變導(dǎo)致了全球近一半的 HCM 病例.

如果在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)，結(jié)果可以為阻止疾病進(jìn)展和預(yù)防并發(fā)癥的療法設(shè)計(jì)提供信息。

研究第一作者 Christopher Toepfer 說(shuō)：“糾正潛在的分子缺陷并使心肌細(xì)胞的功能正?；梢愿淖冎委煼桨?，目前這些方案僅限于緩解癥狀和預(yù)防危及生命的節(jié)律紊亂和心力衰竭等最壞情況。” ，他在塞德曼實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任博士后研究員，現(xiàn)在是牛津大學(xué)拉德克利夫醫(yī)學(xué)系的聯(lián)合研究員。

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