坦普尔大学的研究人员发现醛固酮诱发心脏损伤的新机制
![Dr. Walter J. Koch, PhD, William Wikoff Smith Endowed Chair in Cardiovascular Medicine, Professor and Chair of the Department of Pharmacology and Director of the Center for Translational Medicine at the Lewis Katz School of Medicine at Temple University. Credit: Lewis Katz School of Medicine at Temple University 坦普尔大学的研究人员发现醛固酮诱发心脏损伤的新机制](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/templeresear.jpg)
当心脏开始衰竭时,身体会尽其所能来修复这种状况。但有时,这些补偿性机制最终弊大于利。肾上腺激素醛固酮就是这种情况,它刺激心脏泵得更厉害,对心肌造成更大的损害。但现在,天普大学(Temple University)刘易斯卡茨医学院(LKSOM)的研究人员比以往任何时候都更接近于阻止这一过程。他们最近发现了一种意想不到的机制,通过这种机制,被称为G蛋白偶联受体激酶(GRKs)的信号分子介导醛固酮诱导的心脏损伤,他们打开了一条通往重要治疗进展的道路。
“事实证明,GRK2和GRK5这两种激酶,通过诱导结合醛固酮的盐皮质激素受体下游的特定变化,有助于心力衰竭的病理,”William Wikoff Smith心血管医学捐赠主席Walter J. Koch博士解释说,药理学教授兼系主任,LKSOM转化医学中心主任,新研究的高级研究员。该报告于3月2日在线发表在该杂志上自然通讯,是第一个阐明这种独特互动的人。
“当醛固酮与其受体结合时,GRK2移动到线粒体,其中刺激前死亡途径,GRK5移动到细胞核,在那里激活导致心脏细胞生长的途径,使其效率较低,”Koch博士说。
这一发现令人惊讶,因为心脏中的GRKs通常通过与G蛋白偶联受体(GPCRs)的相互作用来调节细胞信号通路,而G蛋白偶联受体在结构和功能上与盐皮质激素受体不同。GRK2和GRK5以这种所谓的非典型或非gpcr方式运作的能力,为越来越多的证据表明GRKs不仅仅是调节GPCRs提供了更多的证据。
探讨心力衰竭,仁慈和甲状腺病服病之间关系(醛固酮的过量生产)起源于劳伦西多瓦甲酰押,博士学位,在乳房的翻译医学中心博士学位和新论文的第一作者。“醛固酮的一些心脏效应是矿物质皮质激素受体和血管紧张素II型受体(AT1R)之间的相互作用的结果,涉及心力衰竭的GPCR,”Carmavo博士解释说。“这导致我们考虑GRK2和GRK5,该GRK2和GRK5调节,该GRK5调节为1RS。两种激酶也发生在心脏中并与心力衰竭相关联。”
当卡纳沃医生和同事们治疗时心脏细胞在体外用醛固酮进行实验,并观察对各种受体的影响,他们发现了AT1R和醛固酮之间的直接关联。然而,AT1R激活的下游事件与传统的GPCR机制并不一致。事实上,随后的体外实验揭示了一种非gpcr机制,GRK2和GRK5通过矿皮质激素受体激活直接参与触发导致心脏损伤的通路。
体内研究证实了这一机制的病理意义,高剂量醛固酮处理的小鼠表现出GRK2和GRK5水平升高,并伴有激酶转位到线粒体和线粒体细胞核对心脏功能有负面影响。在醛固酮处理的敲除小鼠中进行的实验表明,GRK2的丢失显著减少了线粒体通路上的细胞死亡,保护小鼠免受醛固酮诱导的心脏损伤。GRK5的丢失也具有保护作用,尽管程度较轻。
科赫博士的团队进一步分析了心衰患者的淋巴细胞,以确认GRK2和GRK5在醛固酮增多症中的临床意义。服用安体内酯(一种醛固酮抑制剂)的患者淋巴细胞中的GRK2水平低于未服用该药物的患者。先前的研究表明,人类淋巴细胞中的GRK水平与心脏中的GRK水平相关。
据Koch博士称,这些发现为临床相关动物模型的发展奠定了基础,并为新型GRK2和GRK5抑制剂的开发提供了更有力的证据。他解释说:“这两种激酶都与影响心力衰竭进展的其他途径有关。”“结果可能是一种药物,可能是GRK2抑制剂,将取代目前用于治疗的三种药物心脏衰竭。这方面的证据可以在未来的研究中找到。”
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