科学家捕捉到心跳的“分子开关”

牛津大学拉德克利夫医学院研究人员已经开发出一种新方法，它使用最初在海洋珊瑚中发现的蛋白质来可视化使心跳的钙流动。

在杂志上发表的论文中循环研究，他们使用这种技术来揭示遗传误差的影响，这有助于一个心是英国20到40岁健康人群的头号杀手。

心脏在其一生中会收缩数百万次，将血液输送到全身。带电粒子的钙控制心脏收缩的艰难和频率。但是没有直接的方式跟踪钙的冰布和钙的流量，以便使心跳成为心跳。

所以马修丹尼尔斯和他的同事博士开发了一种新的方法来追踪心脏的钙，而不改变心脏细胞的整体活动。该团队在阿尔伯塔，加拿大和大阪，日本的同事先前已经从病态珊瑚珊瑚中提取了蛋白质，并在钙的存在下调整它以发光。因此，研究人员遗传修饰了腺病毒以将该蛋白质插入从豚鼠中取出的心脏肌肉纤维。

丹尼尔斯医生，他是一名顾问医师心脏病患者研究员,以及牛津大学医学系的拉德克利夫学院,说:“艰难的部分是试图找到某种方式偷偷窥视钙在工作在一个非常复杂的机器,就像你的车的引擎,没有很多房间引擎盖下。

“但事实证明，当病人疑似心脏病发作时，我们测量的蛋白质旁边有一个足够大的缺口。我们可以用一种无害的病毒来制造这种蛋白质，再加上一种扩展，当钙靠近时，它会发出红色的光。”

然后，该团队使用特殊的相机跟踪红光发出的衰减和流动，即发出的钙的行动，因为它使活肌纤维合同。

研究人员还重复了具有改变的心肌纤维的实验，以具有导致已知的心脏病的遗传误差肥厚性心肌病，心肌变得异常加厚，每心跳硬盘。目前没有治疗导致这种情况的变化。

正常的心肌纤维会随着钙的积累而收缩并达到峰值，但研究小组发现，患有肥厚性心肌病突变的心肌纤维保留了更多的钙，时间比正常的要长得多。这就解释了为什么肥厚性心肌病患者的细胞会更快地消耗细胞储存的能量，因为它们不能有效地关闭。

丹尼尔斯博士说:“我们的技术发现肥厚性心肌病的工作方式与我们之前认为的非常不同。

“这是因为我们的方法让我们能够专注于肌肉纤维收缩的实际部位，同时避免来自细胞其他部分的信号。”这有点像坐在车里开着收音机听汽车引擎的声音，而不是只听引擎作为燃料为汽车提供动力的声音。”

该团队现在计划使用这些工具来研究更多肥厚性心肌病的例子，肥厚性心肌病可以由许多不同类型的基因变化引起。如果这些发现得到更广泛的应用，那么就有可能使用这些工具在实验室中识别和测试新的细胞治疗方法。

“因为我们已经在心脏的引擎室找到了一个空间，我们将能够使用许多不同的方法来理解基本问题，比如心脏是如何以最初的方式构建的。我们还能探测它是如何在心脏病中出错的，这将帮助我们想出更新更好的治疗方法。”

全文，“测量肌丝局部钙动力学在成年心肌细胞和肥厚性心肌病突变的影响，”发表在循环研究。

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