心臟在一生中正常跳動的能力取決于嵌入心肌細胞中的蛋白質的同步工作。
就像一群可以打開和關閉的分子馬達一樣，這些蛋白質會導致心臟細胞收縮，然后迫使它們放松，在維持生命的節(jié)拍后跳動。
現(xiàn)在，由哈佛醫(yī)學院、布萊根婦女醫(yī)院和牛津大學的研究人員領導的一項研究表明，當過多的心臟分子運動單位被激活而過少的分子運動單位保持關閉時，心肌開始過度收縮并且無法正常收縮。正常放松，導致其逐漸用力過度、增厚和衰竭。
這項工作的結果于 1 月 27 日發(fā)表在Circulation上，表明這種平衡行為是一種跨物種保守的進化機制，通過控制稱為肌球蛋白(心肌的主要收縮蛋白)的蛋白質的活性來調節(jié)心肌收縮。
這些發(fā)現(xiàn)——基于對人類、小鼠和松鼠心臟細胞的實驗——還表明，當這種機制出現(xiàn)問題時，它會引發(fā)分子級聯(lián)反應，導致心肌過度勞累并最終導致肥厚性心肌病 (HCM) 的發(fā)展，最常見的遺傳性心臟疾病，也是年輕人和運動員心源性猝死的主要原因。
“我們的研究結果為肥厚型心肌病中的心肌病理學提供了統(tǒng)一的解釋，這種心肌病會導致心肌功能障礙，并最終導致該病最常見的臨床表現(xiàn)，”資深作者、布拉瓦尼克研究所遺傳學教授克里斯汀·塞德曼說。在哈佛醫(yī)學院，布萊根婦女醫(yī)院的心臟病專家和霍華德休斯醫(yī)學研究所的研究員。
重要的是，實驗表明，用實驗性小分子藥物治療可以恢復肌球蛋白排列的平衡，并使人類和小鼠心肌細胞的收縮和舒張正常化，這兩種最常見的基因突變導致了全球近一半的 HCM 病例.
如果在進一步的實驗中得到證實，結果可以為阻止疾病進展和預防并發(fā)癥的療法設計提供信息。
研究第一作者 Christopher Toepfer 說：“糾正潛在的分子缺陷并使心肌細胞的功能正常化可以改變治療方案，目前這些方案僅限于緩解癥狀和預防危及生命的節(jié)律紊亂和心力衰竭等最壞情況。” ，他在塞德曼實驗室擔任博士后研究員，現(xiàn)在是牛津大學拉德克利夫醫(yī)學系的聯(lián)合研究員。
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