科學家新發現的分子可以治療心力衰竭

在心力衰竭中，心臟無法有效地將血液泵入全身。這種病症發展的一個關鍵因素是鈣調節異常。可能能夠解決這個問題的新發現的分子可能成為這種心臟病的下一個治療目標。

心臟可以收縮，放鬆，並有效地將血液泵送通過靜脈，部分原因是由於稱為「 鈣循環 」 的過程。該過程允許鈣在細胞內外循環。

這個周期有時會受到人的年齡的影響，這也可能影響心肌泵出血液的速度或效力。

因此鈣失調可能導致心力衰竭的發展。

到目前為止，研究人員一直致力於開發針對稱為SERCA的分子療法，其作用是運輸鈣離子，確保心肌鬆弛。

在心力衰竭中，SERCA不能正常運作，這導致一些科學家研究開發可增加SERCA表達的基因療法的可能性。

然而，現在，來自達拉斯的德克薩斯大學西南分校和伊利諾伊州芝加哥洛約拉大學的專家們發現了一種微肽，他們稱之為「矮化開放閱讀框架」（DWORF）。科學家認為，DWORF可以為更好地治療心力衰竭鋪平道路。

「我們的實驗室最近發現了一種名為[DWORF]的微肽，它直接與SERCA結合併增強其活性，」這項新研究的主要作者Catherine Makarewich解釋道。

「在這項研究中，我們探索了高水平DWORF的治療潛力，作為增加SERCA活性和改善心力衰竭心臟收縮性的一種方法。」

DWORF對心臟功能的影響

Makarewich和團隊首先發現DWORF取代了一種名為受磷蛋白（PLN）的分子，後者抑制SERCA活性。

這表明科學家可能能夠使用DWORF來幫助促進SERCA活動，從而使心臟能夠重新獲得有效收縮和放鬆的能力。

在目前的研究中，他們的研究結果發表在eLife雜誌上，研究人員對老鼠進行了研究，他們通過基因工程來表達更高水平的DWORF，更高水平的PLN，或更高水平的DWORF和PLN。

通過比較遺傳工程嚙齒動物和正常嚙齒動物，科學家們注意到DWORF水平較高的小鼠比常規小鼠具有更好的鈣循環。

同時，與對照相比，工程化以表達更高PLN水平的小鼠具有更差的鈣循環。最後，在具有高水平的兩種分子的小鼠中，DWORF阻止了PLN的影響。

新療法的「有吸引力的候選人」

為了鞏固這些發現，研究人員還評估了DWORF在擴張型心肌病小鼠模型中的作用，其中心臟擴大並且無法有效泵血。

患有擴張型心肌病的常規小鼠左心室功能較差，左心室是將含氧血液泵入身體的心臟部分。

然而，具有擴張型心肌病的小鼠也被設計為具有更高水平的DWORF，顯示出更好的左心室功能。

相反，具有相同心臟問題但沒有DWORF的嚙齒動物甚至表現出比對照更差的左心室功能。

Makarewich和團隊還指出，具有高DWORF水平的小鼠沒有顯示心肌病的一些常見生理體征，例如心室擴大，室壁變薄和心肌細胞體積增大。

此外，具有高DWORF水平的小鼠不會在心臟中形成瘢痕組織的累積，這是心肌病的另一個特徵。

該研究的資深作者埃里克奧爾森指出：「以前嘗試恢復SERCA以防止心力衰竭的嘗試都沒有成功，因為他們專註於提高SERCA本身的水平。」

然而，根據目前的研究結果，他認為該團隊可能已經確定了DWORF中更可行的治療目標。

「我們相信DWORF水平的提高可能更為可行，DWORF分子的小尺寸可能使其成為心臟衰竭基因治療藥物的有吸引力的候選者，」Olson補充道。

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