健康的心?研究进展了心脏疾病的潜在治疗方法

来自伊利诺伊理工学院和华盛顿大学的一组研究人员正试图改变生物学领域对肌肉收缩的理解方式。

在2023年1月25日发表的一篇论文中美国国家科学院院刊伊利诺伊理工大学研究助理教授马维康(Weikang Ma)和生物学和物理学教授托马斯·欧文(Thomas irving)与华盛顿生物工程教授迈克尔·雷尼埃(Michael Regnier)的团队合作，以“相关猪心肌肌球蛋白的结构开关转换预测钙激活力”为标题，提出了第二个新发现的肌肉收缩方面的情况，这可能在开发遗传性心脏病的治疗方法中发挥重要作用。

关于肌肉收缩如何发生的共识是组成肌肉收缩的细纤维和粗纤维之间的关系肌肉组织是一个更直接的过程。当细纤维上的目标被激活时，人们认为构成粗纤维的肌球蛋白运动蛋白会自动找到通往这些细纤维的路，开始产生力量并收缩肌肉。

“不，不，不:在它们能做到这一点之前，马达蛋白必须被唤醒并释放，”欧文说。“这既是一种释放，也是一种吸引。我们认为如果你释放它们，它们就会迅速离开并找到它们的目标。它们实际上是被吸进去的，一旦它们靠得足够近，它们就会被静电吸引，更有可能结合在一起，有点像拖拉机梁最后。”

通过更好地理解这种关于细丝粗细之间的关系肌肉收缩在美国，迄今为止一直没有得到治疗的遗传疾病最终可能会有药物治疗。这些疾病包括扩张型心肌病心肌身体太弱，最终难以将血液泵到全身肥厚性心肌病，在那里肌肉工作太努力，最终变厚，潜在减少血液流动．

“直到最近，还没有任何药物;现在，它们开始出现，”欧文补充道。“我们要做的是确保我们解决了正确的问题。我们需要了解这个过程。”

该团队之所以能够证明自己的观点，部分原因是他们使用了一种最先进的技术——小角度x射线衍射技术收集的信息。自20世纪90年代以来，欧文作为生物物理学协作访问团队(BioCAT)的一部分，与美国国立卫生研究院和阿贡国家实验室等组织合作，一直在完善这项技术。这项技术使研究人员能够以一种欧文所说的比目前使用的其他技术更准确的方式收集数据。

“在电子显微镜你看不到运动，这是静态测量。你不能做一个时间结果，”欧文说。“就我们而言，我们可以拍电影;我们可以做一个生理实验，观察这些分子在真实生理时间内的运动。这就是它的特别之处。”

欧文补充说:“这是我们在这里提出的另一个重要观点:你真的，真的想做这些x射线实验，看看这些肌凝蛋白头部移动时到底发生了什么，因为你可以看到它们，而不仅仅是间接地猜测发生了什么。”

虽然欧文对这些疾病的潜在治疗方法感到兴奋，但寻求理解仍然是他最大的动力。

“我只是想知道事情是如何运作的，”欧文说。“如果它能帮助人们，那就更好了。”