心跳是由鈉離子通道引導(dǎo)的一系列精心協(xié)調(diào)的電信號，它告訴心臟何時收縮和放松。這些信號的任何中斷都可能導(dǎo)致心臟疾病，例如心律不齊或心律失常。圣路易斯華盛頓大學(xué)的兩名研究人員在分子水平上仔細研究了這一過程，并發(fā)現(xiàn)了可能為不同心臟病以及如何開發(fā)更好的療法提供新見解的東西。
McKelvey 工程學(xué)院的 Dennis & Barbara Kessler 職業(yè)發(fā)展副教授 Jonathan Silva 和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)與發(fā)育生物學(xué)分子生物學(xué)和藥理學(xué)校友捐贈教授 Jeanne Nerbonne 及其實驗室發(fā)現(xiàn)了新奇的獨特效果稱為細胞內(nèi)成纖維細胞生長因子 (iFGF) 的蛋白質(zhì)對心臟鈉通道門控動力學(xué)的調(diào)節(jié)。他們的研究結(jié)果于 3 月 21 日發(fā)表在《普通生理學(xué)雜志》上。
細胞內(nèi)成纖維細胞生長因子是已知與鈉通道結(jié)合并影響這些通道打開和關(guān)閉或“門”的方式的小蛋白質(zhì)。心臟鈉通道的門控特性影響機電如何通過心臟傳播。此外，藥物在不同門控(即打開和關(guān)閉)狀態(tài)下與鈉通道的相互作用不同，Silva 說。
該團隊試圖通過觀察 iFGF 如何在分子水平上改變鈉通道來確定一種細胞內(nèi)成纖維細胞生長因子 iFGF12 如何在健康的人類心臟中發(fā)揮作用。Nerbonne 的實驗室用 iFGF12 生成了一個小鼠模型，以觀察它如何調(diào)節(jié)肌細胞中的鈉通道。使用電生理學(xué)方法，他們發(fā)現(xiàn)它對通道的調(diào)節(jié)不同于小鼠心臟中類似的 iFGF，并改變了鈉電流的特性。
“我們想要定義 iFGF 和其他鈉通道輔助蛋白如何在分子水平上影響通道特性的原因之一是我們從以前的工作中知道功能通道的蛋白質(zhì)成分會影響這些通道的藥理學(xué)，”Nerbonne 說，他還是心血管研究中心的主任。“這些通道是心律失常患者的潛在治療靶點。”
Silva 的實驗室研究了 iFGF 如何通過他們開發(fā)的觀察電壓傳感域的方法影響通道功能。
“我們研究了這些亞基如何影響天然細胞電生理學(xué)，這是我們與 Nerbonne 實驗室合作的一個令人興奮的部分，”席爾瓦說。“我們能夠確定這些亞基如何在分子水平上改變通道以引起這些細胞水平的影響。”
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