一种酶变种可以减少心肌肥厚,改善心脏功能
![Overexpression of CnAβ1 in cardiomyocytes reduces ventricular hypertrophy. The image shows the inner and outer outlines of the left ventricular wall 21 days after aortic constriction or control surgery. The mice overexpressing CnAβ1 in the heart (aMHC-CnAβ1) show less ventricular wall thickening. Credit: CNIC 一种酶变种可以减少心肌肥厚,改善心脏功能](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/anenzymevari.jpg)
美国国家心血管研究中心(CNIC)的科学家已经发现了钙调神经磷酸酶的一种变体,称为CnAβ1,它的作用是减少心肌肥厚和改善心脏功能。这项研究的结果发表在今天的美国心脏病学会杂志(JACC),是第一个确定了cna β1诱导的代谢途径在肥厚心脏的有益作用,并可能打开新的治疗策略的路径。研究结果还表明,由同一基因产生的同一种蛋白质的不同形式,可能对生物或病理过程产生相反的影响。这项研究由中国互联网络中心的科学家恩里克·拉腊博士领导。
主动脉瓣狭窄导致左心室流出的血液通道变窄心增加心室内的压力。劳拉博士说,“为了补偿这种压力过载,并保持通过变窄的动脉的有效泵血行动,心脏增加了心室壁的厚度。”心脏体积的增加被称为心脏肥大一开始是有效的,但随着时间的推移,问题就会出现。肥大组织对能量的持续高需求导致线粒体蛋白质的过度氧化,这损害了ATP的产生,ATP是心肌细胞收缩所使用的“燃料”。这样,“the。左心室逐渐扩张并失去收缩能力"
病理性心脏肥大在很大程度上是由钙调神经磷酸酶介导的,钙调神经磷酸酶诱导了一个程序,导致心脏肌肉质量的增加。然而,在新的研究中,研究团队显示钙调神经磷酸酶变体CnAβ1具有相反的效果。
研究小组发现,小鼠心脏中CnAβ1的过表达阻止了心肌肥厚和纤维化的发展,从而提高了收缩力。相反,基因敲除缺失CnAβ1小鼠的心肌肥大和收缩功能降低。潜在的机制
为了确定这种效应背后的分子机制,研究人员研究了这些小鼠心脏中信使RNA、蛋白质和代谢物的表达。他们发现,CnAβ1激活了一种代谢途径,可以保持线粒体产生ATP的能力。这种途径在一些肿瘤中被激活,“利用葡萄糖产生丝氨酸,而不是丙酮酸和乳酸盐;饲料中的丝氨酸转化为四氢叶酸和蛋氨酸代谢,产生谷胱甘肽等一系列抗氧化代谢产物。CnAβ1的有益作用被葡萄糖合成丝氨酸或谷胱甘肽合成的抑制所阻断。
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