在《循环》(Circulation)杂志上,作者揭示了一条令人兴奋的修复受损心脏的新研究途径。最新研究强调了心肌细胞和线粒体在心脏再生中的关键作用。研究表明,调节线粒体的活性可以加强受损后的心脏修复,为心脏病治疗提供新的思路。
这些小巧的"天然电池"让这个重要器官每天跳动 10 万次,为人体泵出 2000 加仑的血液。
但是,当这些电池--被称为心肌细胞的心肌细胞短路和死亡时就会造成毁灭性的伤害。对心肌造成的损害通常是永久性的,使心脏无法正常泵血。
这就是包括南佛罗里达大学(USF)卫生部的两位医生在内的一个团队所做的一项新研究的主题,他们在美国心脏协会的旗舰期刊《循环》(Circulation)上报告了他们的发现。
南佛罗里达大学健康心脏研究所和莫萨尼医学院再生医学中心主任王大智(Da-Zhi Wang)博士说:"像心脏病发作这样的损伤会导致心肌细胞大量流失,而且无法再生。因此,问题是如何让心脏自我修复。"
心脏再生研究的进展
王博士的研究实验室最近从哈佛医学院搬迁到了 USF,在那里他是波士顿儿童医院的教授。王博士现任莫萨尼医学院内科和分子药理学与生理学教授,是"线粒体蛋白翻译减少促进心肌细胞增殖和心脏再生"研究的资深作者。论文论述了线粒体(存在于心肌细胞内)的活动如何对修复受损心脏,甚至预防未来心脏病发作或冠心病至关重要。
这项研究的另一位作者 John Mably 博士说:"这项研究的关键因素是与心脏再生的联系。如果你想让自己的心脏在90多岁时仍能正常工作,那么你或任何患有心脏病或心脏病发作的人都会对此感兴趣。"
Mably 博士是莫萨尼医学院内科副教授,也是再生医学中心和 USF Health 心脏研究所的成员。USF Health团队得到了莫萨尼医学院USF Health心脏研究所和美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的资助。浙江大学医学院的陈京海博士(曾与王博士一起接受培训)及其实验室成员也是该论文的作者。
了解线粒体在心脏功能中的作用
心肌细胞是心脏组织的组成部分,对心脏的正常功能至关重要。由于心脏不断收缩,它需要大量能量,而这些能量是由线粒体产生的,线粒体是一种微小的亚细胞结构,通常被称为细胞的动力室。由于线粒体蛋白质的合成对其结构以及正常的心脏功能至关重要,作者的研究主要集中在线粒体蛋白质平衡的改变如何影响心脏健康上。
Mably博士补充说:"心肌从早期发育到死亡的整个过程都在收缩,因此它需要大量的能量来运转。这就是线粒体提供的能量;它就像汽车行驶所需的汽油。"
线粒体在正常心脏功能中的重要性已得到公认,最近的研究表明,线粒体代谢的变化与某些形式的心脏病有关。这项工作是由该研究小组之前的一项研究演变而来的。他们的研究表明,发育中的心脏中缺少一种名为 MRPS5 的蛋白质会导致心脏缺陷和胚胎死亡;出生后各阶段缺少这种基因会导致心脏扩大并最终衰竭。这些心脏畸形的原因被证明源于线粒体和细胞核之间的交流失衡。
在这项新研究中,作者研究了 MRPS5 减少(而不是完全丧失)对心肌细胞增殖的影响。心脏受到严重损伤(通常是由于严重心脏病发作)会导致心力衰竭,因为心脏已无法正常收缩。这是因为成人心肌(心脏的肌肉层)中的受损组织在受伤后无法自我修复。这些科学家发现,稍微降低成人心脏中线粒体的活性,就能促进心脏受伤后的再生,这可能为治疗心脏病和其他心脏病开辟一条新途径。
王博士说:"我们希望能与制药业合作,学习如何更好地保护或修复受损的心脏。目前,临床医生只能对心脏病发作做这么多。这种方法可以帮助心脏恢复正常。"
"就像劲量班尼(Energizer Bunny)一样,这可能会带来一种治疗心脏病的新方法,让老化的心脏"继续生长,继续生长......"
编译来源:ScitechDaily
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