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心力衰竭康复新疗法

来源:中检健康 编辑:中检健康 时间:2021-07-30
这项研究发表在《Nature Communications》杂志上。

科学家们早就知道,保持牙齿和骨骼强健的钙在心脏中起着至关重要的作用。在心跳之间,心肌细胞(称为肌细胞)中的钙水平减少,使细胞放松。在收缩过程中,大量的钙从一个叫做肌浆网的小细胞结构中涌出来,导致细胞收缩。正是钙在心肌细胞内液中的不断进出对保持心脏跳动至关重要。

研究人员还知道一种叫做线粒体的细胞器,依靠钙来帮助产生维持细胞存活的生化能量。线粒体与肌浆网通信,但其在钙信号传导和心血管健康中的具体作用尚不清楚。

在他们的研究中,心脏病学部门心血管研究主任,该研究的资深作者Stavros Drakos医学教授和同事们试图更好地了解线粒体在心脏细胞内钙循环中的作用。在早期对心力衰竭患者心脏组织的研究中,他们发现心脏功能的改善与VDAC2活性之间存在正相关关系。VDAC2是线粒体外膜上的一种蛋白质,允许钙流入线粒体。因此,他们怀疑VDAC2可能在该疾病中发挥重要作用。

在实验室小鼠中,它们使VDAC2失活。没有它,线粒体中的钙流动就会严重受损,心脏细胞就不能正常跳动。鼠的左心室或泵血室也增大了。这种情况被称为扩张性心肌病,使心脏更难泵血,最终导致心力衰竭和死亡。

具体来说,研究人员发现VDAC2与肌浆网中的一对蛋白质相互作用。阻碍这种蛋白质与蛋白质之间的交流会导致细胞钙信号传导受损和心力衰竭。然而,在敲除小鼠体内恢复VDAC2逆转了心衰的许多影响,包括减少左心室肿胀,并防止死亡。

在其他实验中,研究人员发现了一种名为efsevin的实验性药物,它与VDAC2结合,增加线粒体钙的摄取,改善了心血管健康。科学家们说,这表明efsevin和其他针对VDAC2的药物是治疗心力衰竭的很好的候选药物。

“我们的研究显示了VDAC2在正常心脏功能中的重要性,”该研究的主要作者、Drakos实验室的研究生Thirupura Sundari Shankar说。“通过这种独特的作用,VDAC2成为心力衰竭患者的潜在治疗靶点。”

(生物通)

参考文献:Thirupura S. Shankar, Dinesh K. A. Ramadurai, Kira Steinhorst, Salah Sommakia, Rachit Badolia, Aspasia Thodou Krokidi, Dallen Calder, Sutip Navankasattusas, Paulina Sander, Oh Sung Kwon, Aishwarya Aravamudhan, Jing Ling, Andreas Dendorfer, Changmin Xie, Ohyun Kwon, Emily H. Y. Cheng, Kevin J. Whitehead, Thomas Gudermann, Russel S. Richardson, Frank B. Sachse, Johann Schredelseker, Kenneth W. Spitzer, Dipayan Chaudhuri, Stavros G. Drakos. Cardiac-specific deletion of voltage dependent anion channel 2 leads to dilated cardiomyopathy by altering calcium homeostasis. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-24869-0
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