双重作用:失去保护性心力衰竭蛋白会导致高血压

费城托马斯杰斐逊大学转化医学中心的科学家们发现，一种似乎对衰竭心脏有保护甚至治愈作用的蛋白质在高血压中也起着类似的作用。他们在高血压动物的血管壁细胞中发现了低于正常水平的蛋白质S100A1。

杰斐逊医学院医学助理教授Patrick Most和前博士后Sven Pleger领导的研究人员通过实验降低了动物血管中S100A1蛋白的含量，他们能够显著提高血压。初步结果确定了S100A1蛋白的一种新颖且相当出乎意料的生物学功能，并表明S100A1可能是血压治疗的治疗靶点。该团队的研究结果发表在该杂志上循环研究．

“S100A1似乎在调节血压和血管功能方面起着重要作用，”Most博士说。“其工作机制是通过在血管壁的内皮细胞中产生更多的一氧化氮(NO)。缺乏NO会导致高血压。”

根据Most博士的说法，S100A1是增加心脏功能的另一种机制。它直接调节钙循环，从而推动心脏收缩。十多年来，Most博士的实验室一直在研究S100A1在疾病心脏中的作用，并与转化医学中心主任Walter Koch博士领导的小组一起，他们已经证明，失去这种蛋白质会导致疾病心脏衰竭，并且这种蛋白质是心脏衰竭基因治疗的潜在靶点。

S100A1是S100蛋白家族的一部分，主要存在于肌肉中，尤其是心脏中。S100A1水平的下降对于心脏病发作后心脏泵血力量的丧失至关重要，并在心力衰竭的进展中发挥重要作用。1989年的一项研究表明，在心力衰竭患者中，这种蛋白质减少了多达50%。

在目前的工作中，Most博士和他的同事，杰弗逊医学院医学副教授Andrea Eckhart博士和他们的团队在实验室实验和动物模型中发现，缺乏S100A1的血管不能像正常血管一样放松。“如果动物没有S100A1，它就有高血压，”他说。“这种机制或多或少是基于一氧化氮的可用性。S100A1似乎也调控内皮细胞中的钙循环，内皮细胞需要钙来刺激NO的产生。S100A1的缺失会损害内皮细胞的钙动员——这是钙减少、NO减少、高血压和内皮功能障碍之间的联系。

“因此，”Most博士说，“S100A1可能不仅是心脏衰竭的一个很好的治疗靶点，也是高血压的一个很好的治疗靶点。”目前的预测估计，到2025年，全球29.2%的成年人(约15.6亿人)将患有高血压。长期以来，高血压一直是充血性心力衰竭最常见的危险因素，影响了近500万美国人，尽管最近的治疗取得了进展，但其中许多人的长期预后很差。

研究人员计划继续研究高血压的动物模型，并指出，目前的工作只有在转化医学中心和生理学系的合作努力下才有可能。如果科学家发现血管中缺乏S100A1，他们将利用该中心的内部能力开发治疗方法，生成可以在内皮细胞中表达基因的病毒递送。他指出:“我们将对转基因动物进行测试，以确定取代S100A1是否能降低血压。”

此外，研究人员将测试一种最近开发的方法，只使用具有类似治疗效力的蛋白质的一小部分。“这个片段，”Most博士解释说，“比蛋白质小10倍，可以直接应用在血液中，几乎像真正的药物一样。”研究人员希望，无论是小蛋白质片段本身还是合成类似物，都能在不久的将来为治疗心力衰竭和高血压患者提供一种新的治疗方法。

资料来源:托马斯·杰斐逊大学

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