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《自然》子刊研究有望造福心血管疾病患者


您是否曾经有过突然心跳加速的心悸经历呢?心悸其实是心脏节律不整的俗称,是由于负责调节心跳的电传导异常所造成,很多时候心悸是没有症状的,但在严重的时候可能会造成心脏病而导致死亡。由于高血压或主动脉瓣狭窄引起的左心室肥大(LVH)与引起心悸和心脏衰竭息息相关。近日一篇发表在《自然》子刊Nature Cardiovascular Research的研究发现了隐藏在心室肥大背后的机制,此发现有可能带来未来治疗心室肥大以避免心脏病死亡的新疗法。

来源:药明康德 

 

您是否曾经有过突然心跳加速的心悸经历呢?心悸其实是心脏节律不整的俗称,是由于负责调节心跳的电传导异常所造成,很多时候心悸是没有症状的,但在严重的时候可能会造成心脏病而导致死亡。由于高血压或主动脉瓣狭窄引起的左心室肥大(LVH)与引起心悸和心脏衰竭息息相关。近日一篇发表在《自然》子刊Nature Cardiovascular Research的研究发现了隐藏在心室肥大背后的机制,此发现有可能带来未来治疗心室肥大以避免心脏病死亡的新疗法。

血压过高引起的机械力会活化一种包含CaMKII激酶的信号通路,进而造成左心室肥大。在此篇论文中,研究人员发现机械感受器Piezo1可以借着与TRPM4离子通道的紧密物理相互作用,将血压传导的心肌力量转化成化学信号。此化学信号会进一步活化CaMKII信号通路而造成心室肥大。

值得一提的是,去年的诺贝尔生理学或医学奖正是颁发给了与Piezo1相关的研究。这个蛋白是能被机械力激活的离子通道,能让脊椎动物细胞感知这个世界。

使用表达Piezo1荧光融合蛋白(Piezo1-tdTomato)并在心肌细胞中条件性敲除Piezo1的小鼠为模型,研究人员发现横向主动脉缩窄(transverse aortic constriction, TAC)引起的血压上升会增加心肌细胞内Piezo1的表达。而当在心肌细胞内的Piezo1被完全敲除时,CaMKII信号通路则无法被活化,避免了TAC导致的心室肥大情形。

研究人员除了发现Piezo1与TRPM4两个蛋白质之间的物理相互作用外,也在显微镜下观察到两者位于细胞中同一位置的现象。此外,当Piezo1表达量下降时,也会引起包含TRPM4在内的许多LVH相关蛋白表达量的改变。总结来说,研究人员发现Piezo1是可以将因高血压所增加的心肌力量转换成化学信号的机械感受器,此化学信号通路的活化会最终导致病理性LVH的发生。

▲本项研究的图解(图片来源:参考资料[1])

约每500人当中就有1位有心室肥大的情形。心室肥大所引起的心脏衰竭只有低于50%的5年存活率。现有治疗严重心室肥大的疗法非常有限,而传统的疗法无法逆转此疾病所引起的损害。此篇论文显示Piezo1是治疗心室肥大的潜在靶点。靶向Piezo1的疗法有可能可以避免甚或逆转病理性心室肥大以及其所带来的负面临床结果。此发现对患有心室肥大甚至高血压的病患乃是一项福音。

参考资料:

[1] Yu Ze-Yan et al. (2022) Piezo1 is the cardiac mechanosensor that initiates the cardiomyocyte hypertrophic response to pressure overload in adult mice. Nature Cardiovascular Research,https://doi.org/10.1038/s44161-022-00082-0

[2] Heart arrhythmia. Retrieved June 13, 2022 from https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/heart-arrhythmia/symptoms-causes/syc-20350668

原标题:诺奖研究带来的新靶点,《自然》子刊研究有望造福心血管疾病患者