新发现的分子可以治疗心力衰竭


时间:2018-10-11 05:03:19  次浏览 )

 
在心力衰竭中,心脏无法有效地将血液泵入全身。这种病症发展的一个关键因素是钙调节异常。可能能够解决这个问题的新发现的分子可能成为这种心脏病的下一个治疗目标。
 

心脏可以收缩,放松,并有效地将血液泵送通过静脉,部分原因是由于称为“ 钙循环 ” 的过程该过程允许钙在细胞内外循环。

这个周期有时会受到人的年龄的影响,这也可能影响心肌泵出血液的速度或效力。

因此钙失调可能导致心力衰竭的发展。

到目前为止,研究人员一直致力于开发针对称为SERCA的分子疗法,其作用是运输钙离子,确保心肌松弛。

在心力衰竭中,SERCA不能正常运作,这导致一些科学家研究开发可增加SERCA表达的基因疗法的可能性。

然而,现在,来自达拉斯的德克萨斯大学西南分校和伊利诺伊州芝加哥洛约拉大学的专家们发现了一种微肽,他们称之为“矮化开放阅读框架”(DWORF)。科学家认为,DWORF可以为更好地治疗心力衰竭铺平道路。

“我们的实验室最近发现了一种名为[DWORF]的微肽,它直接与SERCA结合并增强其活性,”这项新研究的主要作者Catherine Makarewich解释道。
 

在这项研究中,我们探索了高水平DWORF的治疗潜力,作为增加SERCA活性和改善心力衰竭心脏收缩性的一种方法。”

凯瑟琳马卡雷维奇

 

DWORF对心脏功能的影响

 

Makarewich和团队首先发现DWORF取代了一种名为受磷蛋白(PLN)的分子,后者抑制SERCA活性。

这表明科学家可能能够使用DWORF来帮助促进SERCA活动,从而使心脏能够重新获得有效收缩和放松的能力。

在目前的研究中,他们的研究结果发表在eLife杂志,研究人员对老鼠进行了研究,他们通过基因工程来表达更高水平的DWORF,更高水平的PLN,或更高水平的DWORF和PLN。

 

通过比较遗传工程啮齿动物和正常啮齿动物,科学家们注意到DWORF水平较高的小鼠比常规小鼠具有更好的钙循环。
 

同时,与对照相比,工程化以表达更高PLN水平的小鼠具有更差的钙循环。最后,在具有高水平的两种分子的小鼠中,DWORF阻止了PLN的影响。
 

新疗法的“有吸引力的候选人”

 

为了巩固这些发现,研究人员还评估了DWORF在扩张型心肌病小鼠模型中的作用,其中心脏扩大并且无法有效泵血。

患有扩张型心肌病的常规小鼠左心室功能较差,左心室是将含氧血液泵入身体的心脏部分。
 

然而,具有扩张型心肌病的小鼠也被设计为具有更高水平的DWORF,显示出更好的左心室功能。
 

相反,具有相同心脏问题但没有DWORF的啮齿动物甚至表现出比对照更差的左心室功能。

Makarewich和团队还指出,具有高DWORF水平的小鼠没有显示心肌病的一些常见生理体征,例如心室扩大,室壁变薄和心肌细胞体积增大。

此外,具有高DWORF水平的小鼠不会在心脏中形成瘢痕组织的累积,这是心肌病的另一个特征。

 

该研究的资深作者埃里克奥尔森指出:“以前尝试恢复SERCA以防止心力衰竭的尝试都没有成功,因为他们专注于提高SERCA本身的水平。”

然而,根据目前的研究结果,他认为该团队可能已经确定了DWORF中更可行的治疗目标。
 

“我们相信DWORF水平的提高可能更为可行,DWORF分子的小尺寸可能使其成为心脏衰竭基因治疗药物的有吸引力的候选者,”Olson补充道。

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