研究人员对心脏功能中的线粒体钙交换揭示了至关重要的作用

科学家长期以来思想钙转运进入线粒体 - 细胞的动力院 - 是连接心脏工作量的关键信号，或者心脏泵的硬度如何，具有能量生产。在寺庙大学（LKSOM）和其他地方的Lewis Katz医学院的研究表明了压力期间这条路的重要性，但他们也质疑教条理钙交换是正常心功能所必需的。现在，在一个重大突破中，洛克斯研究人员表明，来自线粒体的钙的出口在心脏功能方面发挥着关键作用，可能代表了一种限制心脏病的强大治疗方法。

LKSOM转化医学中心助理教授、高级研究员John W. Elrod博士领导的研究人员利用新开发的突变小鼠模型，证明了由基因Slc8b1编码的线粒体转运体(被称为线粒体钠-)钙交换器，或NCLX)是必要的心功能。没有nclx，动物突然死亡。该研究，4月26日在线发布的杂志自然，是第一个看着活体动物中线粒体钙渗透的必要性。

线粒体钙交换 - 能量产生细胞器的钙流动 - 是细胞死亡和专业信号传导途径的基础。“我们从我们以前的工作中知道，钙吸收的抑制导致心脏中的应力响应信号丧失，”Elrod博士解释说。“我们发现心脏需要线粒体钙吸收，以响应应力而难以击败，过度的线粒体钙吸收可以引发心脏细胞的死亡。但是那些同样的动物在没有压力的情况下具有正常的心脏功能，表明存在单独的稳态，基底机制钙信号传导”。

为了规避可能的线粒体钙吸收途径，Elrod博士和他的同事开发了一种条件敲除小鼠模型，在该模型中，NCLX基因在接受他莫西芬药物治疗后被删除，使小鼠在敲除之前达到成年。

“通过删除NCLX，我们能够确定线粒体钙外流的必要性，”埃尔罗德博士说。

当该基因在成年老鼠身上被关闭时，这些动物开始突然死于严重的心脏衰竭。对动物心肌细胞的检查显示线粒体肿胀和功能障碍，线粒体通透性过渡孔(MPTP)激活的标志，已知的机制被钙超载激活并诱导细胞死亡。通过从基因上抑制MPTP的激活，研究人员能够挽救NCLX基因敲除小鼠的死亡，并证明心脏线粒体钙交换的本质。

埃尔罗德博士和他的同事随后利用基因技术研究了增加小鼠心脏NCLX表达的影响。正如预期的那样，NCLX过表达增加了线粒体钙外流。它还防止了老鼠心肌细胞的死亡，通过减少活性氧的产生和限制心肌细胞的死亡和纤维化(组织硬化)来防止心脏衰竭的进展。

“靶向NCLX对预防心肌细胞是有效的死亡和维护心功能在心力衰竭进展期间，Elrod博士说。“我们的研究结果表明线粒体钙Efflux是一个有前途的治疗目标，有可能减少心脏病状态的严重程度。“

Elrod博士计划进一步调查NCLX激活。了解其在分子水平的规定可以帮助确定新型药物疗法的额外机械目标。

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