長壽文章

一種關鍵蛋白質可以減少心臟病發作後的損害

蛋白質 MANF 有助於減少心臟損傷並提高心臟病發作後的存活率
  • 心臟病發作後,心臟周圍的組織、蛋白質、肌肉和氧氣流都會受到嚴重損害。 

  • 蛋白質MANF(中腦星狀細胞衍生的神經營養因子)可以透過糾正錯誤折疊的蛋白質來減少心臟病發作後的這種損傷,從而改善恢復和生存機會。 

  • 未來,急救人員可以透過靜脈注射 MANF 來治療心臟病發作患者,以改善預後。 

本文發佈於聖地牙哥州立大學新聞中心

心臟病發作時,一系列生化過程會使心臟受損,就像事故後的汽車一樣。

需要重建的組織損失、蛋白質被壓碎、肌肉損傷以及流向心臟的血液和氧氣中斷。 由於心臟不太擅長自我修復,因此首先找到盡量減少損害的方法非常重要。

聖地牙哥州立大學心臟研究所的研究人員發現,心臟中的一種關鍵蛋白質如何充當閃亮盔甲的騎士,減少攻擊造成的傷害,從而提高倖存者的生存率和心臟功能。

「你的心臟受損越多,長期預後就越差,所以這就是我們研究的重點,」分子心臟病學家兼聖地牙哥州立大學心臟研究所所長 Chris Glembotski 說。 “我們研究如何使心臟對心臟病發作的損害更有抵抗力,這將改善患者的康復。”

發作後,許多患者會植入支架以疏通阻塞的動脈,這從長遠來看會有所幫助。 但氧氣的激增也有缺點。

「支架植入後立即發生的氧氣激增會『擊暈』心臟細胞,其中一些細胞死亡,這會增加對心臟的不可挽回的損害。我們發現了一種蛋白質,可以最大限度地減少擊暈,」格萊姆博茨基說。

Glembotski 和博士生 Adrian Arrieta 發現,MANF(中腦星形膠質細胞衍生的神經營養因子)蛋白質的作用很像汽車碰撞專家,可以糾正其他錯誤折疊的蛋白質。

MANF 是心臟中約 20,000 種蛋白質之一。 幾年前,Glembotski 發現了它的潛力後,Arrieta 被指派進一步探索它。

阿列塔透過誘導心臟病發作來測試基因轉殖小鼠,並觀察它們在使用和不使用蛋白質的情況下的表現。 當 MANF 作為監管者存在時,他們的表現會好得多。

「這是我們關於 MANF 在心臟中重要性的第一個線索,」Arrieta 說。 “它具有保護作用,但我們不知道它是如何保護的,因為它在結構上與我們之前研究的蛋白質不相似。”

阿列塔發現的證據表明,心臟病發作後最初的氧化壓力(氧氣過多)會產生潛在的破壞性相反作用。 還原性壓力就像一種過度反應,心臟消耗氧氣的速度太快,以至於氧氣耗盡。 Arrieta 發現 MANF 減少了小鼠壓力引起的損傷。

最終,研究人員預計這項發現可能會導致該蛋白質被當作一種藥物,由急救人員靜脈注射給心臟病發作患者。

心臟病發作後,有一個“黃金期”,在此期間進行幹預以減輕嚴重程度和損害,不僅可以顯著提高生存機會,還可以提高心臟恢復後恢復的功能水平。

「我們最有趣的發現之一是我們發現 MANF 是一種伴侶蛋白,可以在壓力下保持其他蛋白的功能,」Arrieta 說。 “如果我們能為心臟病患者提供更多的 MANF,那麼他們在心臟病發作後受到的傷害就會更小,並且恢復得更快。”

通常,蛋白質具有三維形狀,這使它們能夠發揮作用,從而使心臟正常運作。 如果這種形狀丟失,心臟功能就會受到影響。

「把錯誤折疊的蛋白質想像成一個裝滿被壓碎汽車的廢品回收場,」格萊姆博茨基解釋道。 「它們曾經結構優美、功能強大,但後來變成了畸形的物質。在某種程度上,蛋白質也會發生同樣的情況,無論是當它們變老時,還是當它們經歷壓力時,就像汽車發生碰撞一樣。 ”

接下來,研究人員將研究豬較大心臟中的 MANF,豬心臟的反應與人類心臟病發作後的反應非常相似。 他們還將尋找將 MANF 輸送到心臟的最佳方法,同樣是在實驗動物中,因為這是將 MANF 開發為人類藥物的關鍵一步。

這項研究發表在 生物化學雜誌 2020 年 5 月。 



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