心臟在一生中正常跳動的能力取決于嵌入心肌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)的同步工作。
就像一群可以打開和關(guān)閉的分子馬達(dá)一樣，這些蛋白質(zhì)會導(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。
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)的一項研究表明，當(dāng)過多的心臟分子運(yùn)動單位被激活而過少的分子運(yùn)動單位保持關(guān)閉時，心肌開始過度收縮并且無法正常收縮。正常放松，導(dǎo)致其逐漸用力過度、增厚和衰竭。
這項工作的結(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)的活性來調(diào)節(jié)心肌收縮。
這些發(fā)現(xiàn)——基于對人類、小鼠和松鼠心臟細(xì)胞的實驗——還表明，當(dāng)這種機(jī)制出現(xiàn)問題時，它會引發(fā)分子級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致心肌過度勞累并最終導(dǎo)致肥厚性心肌病 (HCM) 的發(fā)展，最常見的遺傳性心臟疾病，也是年輕人和運(yùn)動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，這種心肌病會導(dǎo)致心肌功能障礙，并最終導(dǎo)致該病最常見的臨床表現(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。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，實驗表明，用實驗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)胞的收縮和舒張正常化，這兩種最常見的基因突變導(dǎo)致了全球近一半的 HCM 病例.
如果在進(jìn)一步的實驗中得到證實，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)計提供信息。
研究第一作者 Christopher Toepfer 說：“糾正潛在的分子缺陷并使心肌細(xì)胞的功能正常化可以改變治療方案，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。” ，他在塞德曼實驗室擔(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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