蟒蛇心脏揭示了与人类心脏健康和疾病相关的机制
缅甸蟒对禁食和进食有惊人的反应。它们可以几个月不吃东西,当它们吃东西的时候,它们可以消耗两倍于它们体重的食物。它们的心脏在这样的喂食下几乎扩大了一倍,消化后大部分新组织在很短的时间内就被分解了。科罗拉多大学博尔德分校的Leslie Leinwand实验室正致力于更好地理解蟒蛇心脏的这些戏剧性变化,这些变化与人类心脏的扩大有关。2019年3月2日至6日在马里兰州巴尔的摩市举行的第63届生物物理学会年会上,Leinwand实验室博士后克劳迪娅·克罗奇尼(Claudia Crocini)将介绍他们的最新研究。
人类心脏会因怀孕或长期运动而变大,这两者都是正常、健康的过程。但是,人类的心脏还扩大了响应慢性高血压,或某些遗传疾病,这提出了健康风险并导致心脏衰竭。迅速增长和缩小Python心中所涉及的过程可能提供有助于这些条件的洞察力。
“先前的Leinwand实验室发现,Python血清中脂肪酸的组合引发了Python心脏尺寸的增加。脂肪酸的组合能够在小鼠中诱发肥大,”Crocini说,并补充说:“现在我们想要了解蟒蛇水平在细胞水平的基本机制,以及这种健康的心脏生长和回归如何有助于重定向或消退哺乳动物的病理心脏生长。“
但是研究蟒蛇并不容易——关于它们基因的信息并不多,而且很难分离它们的细胞,因为它们周围有很多坚硬的胶原蛋白。蟒蛇的心脏含有15- 18%的胶原蛋白。在健康的小鼠中,这是百分之一,”Crocini补充说。但为了了解蟒蛇心脏在细胞和分子水平上的功能,分离它们的细胞是至关重要的。
Crocini煞费苦心地开发了一种技术,使用一种酶来分解胶原蛋白,从而分离出蟒蛇心细胞(心肌细胞),同时保持其正常结构。与哺乳动物心肌细胞相比,蟒心肌细胞呈长而薄的形状,只有一个细胞核。她和她的同事们还能够从蟒蛇组织中分离出单个的心脏收缩单位,并测量这些单位的张力、激活和放松的速率。蟒蛇的收缩单位更快,但产生的最大力量小于人类。
“我们现在有了研究单个巨蟒心肌细胞的工具,并了解其机制Python心脏生长细胞水平上“,Crocini解释说。
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