佐治亞州奧古斯塔(2019年8月26日)——心臟病發(fā)作后,即使血液恢復,心臟肌肉也可以繼續(xù)死亡??茖W家有新的證據(jù)表明,幫助它們生存的一種方法是提高微小核糖核酸的水平,這有助于心臟的形狀。
他們發(fā)現(xiàn),在心臟缺血/再灌注損傷的小鼠模型中,通過給予人工microRNA miR322,心肌死亡可以減少40%,他們在《分子和細胞心臟病學雜志》上報道。
血管生物學中心和心內(nèi)科的心血管研究員姚博士說,眾所周知,MiR322可以誘導干細胞在發(fā)育過程中產(chǎn)生心臟細胞,但通常是在較低和較基礎(chǔ)的水平上發(fā)現(xiàn)的,成年人心臟的用途尚不清楚。奧古斯塔大學醫(yī)學院的醫(yī)學。
唐和他的團隊正在尋找更好的方法來保護心臟免受額外的損傷,高通量分析MicroRNA有助于調(diào)節(jié)基因功能,miR322是第一個突出的,因為血液流入心臟后的恢復是最顯著的。
因此,唐的研究團隊開始在成人心臟中尋找miR322的來源——證明是血管內(nèi)皮細胞——在這個過程中,他們也找到了miR322的靶點。
對于這些研究,他們使小鼠的左冠狀動脈閉塞約45分鐘,然后使再灌注反映人類心臟病發(fā)作時發(fā)生的情況,然后對其進行治療。在缺血期——心臟病發(fā)作的時候——他們看到miR322水平嚴重下降,恢復后血液和氧氣恢復,但一天后又急劇下降,7天后達到最低點。
當他們通過給予科學家他們所謂的模擬物來增加miR322時,他們看到內(nèi)源性心臟細胞保護劑Notch1的水平顯著增加,而細胞自殺啟動子FBXW7的水平顯著降低,心臟損傷減輕。
當他們給予miR322模擬物和FBXW7質(zhì)粒時——質(zhì)粒是一種可用于增加基因表達的小DNA分子——Notch 1水平反而下降,心臟獲益喪失,提示FBXW7是miR322的直接靶點。
“我們?nèi)匀恍枰浪绾我约笆欠衲荛L期保護心臟,但我們發(fā)現(xiàn),在短期內(nèi),當我們給予足夠的microRNA時,它可以保護心臟免受再灌注損傷,”唐說。
唐說,盡管miR322的半衰期只有幾秒鐘,而且非常昂貴,但有一天它可能會在心臟病發(fā)作后立即使用,以減少永久性心臟損傷。他補充說,一個很大的治療優(yōu)勢是它體積小,容易被心臟細胞吸收。一個更好的選擇可能是找到一種方法來支持身體增加miR322的自然方法,該團隊現(xiàn)在希望找到這種方法。
根據(jù)疾病控制和預防中心的數(shù)據(jù),心臟病是佐治亞州和美國的主要死亡原因。
主要問題是血液和氧氣不足或心臟大血管凝塊或其他阻塞引起的心臟缺血。然而,包括心臟搭橋手術(shù)和血管成形術(shù)在內(nèi)的重新開放堵塞冠狀動脈的解決方案可能會導致第二階段的調(diào)整和損傷,這可能會導致心肌損傷的一半,即所謂的梗死面積。
如果富含氧氣和營養(yǎng)的血液被恢復到心臟細胞,沒有它們就會死亡,這似乎很奇怪,也會造成傷害。唐解釋說,這是一個脆弱的過渡期。當氧氣水平下降時,心臟細胞的代謝率也會下降,以減少它們的需求,就像心臟手術(shù)時冷卻身體一樣。
“心臟細胞是脆弱的。當氧氣重新進入時,它們需要切換回正常的代謝率,”唐說。“很多細胞不能很好地適應(yīng),就會死亡?!?
缺血還會產(chǎn)生和收集各種促進炎癥的因子和細胞,以幫助預防感染,并將碎片從垂死的細胞中拖走。這種高度炎癥狀態(tài)會產(chǎn)生大量自由基,不穩(wěn)定的原子對心臟細胞的傷害更大。“這就是為什么許多患者死于缺血和再灌注,”唐說。
Notch 1信號轉(zhuǎn)導是保護心臟免受氧化應(yīng)激的內(nèi)源性方法,可以防止細胞自殺——這與FBXW7死亡標記物的標記物直接沖突——所以FBXW7在這里修飾了活性Notch 1,所以不能起作用。
FBXW7之所以被稱為泛素酶,是因為它在蛋白質(zhì)中添加了小分子的泛素,基本上標記它們是為了運輸?shù)嚼??!斑@是一種不好的酶,”唐說。在這種情況下,它正在修改的內(nèi)容之一是活動的Notch 1。當FBXW7啟動時,miR322將下降。其實兩者并無關(guān)聯(lián),但miR322通常會調(diào)整FBXW7,并對其進行物理綁定,防止其做壞事。唐說,當缺血可以降低miR322水平時,F(xiàn)BXW7可以更自由地被標記和消除。
MiR322的過度表達增加了Notch 1,Notch 1已被證明在大腦中具有類似的保護作用,其中缺血性中風和心臟病發(fā)作具有幾乎相同的作用。
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