臨床醫(yī)生和科學(xué)家長期以來一直觀察到，壓力過大的心臟中的細胞具有高水平的單糖O-GlcNAc，可修飾細胞內(nèi)數(shù)千種蛋白質(zhì)?，F(xiàn)在，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)了證據(jù)，這些過量的糖很可能是原因，而不僅僅是心力衰竭的結(jié)果或標(biāo)志。
他們的研究發(fā)現(xiàn)，升高水平的O-GlcNAc使小鼠更容易出現(xiàn)心力衰竭，但是降低水平的O-GlcNAc可將動物的死亡和心臟功能恢復(fù)正常。研究人員說，這些新發(fā)現(xiàn)共同在4月27日的《循環(huán)》雜志上在線描述，可以為預(yù)防或阻止人類心力衰竭的治療方法提供潛在的新分子靶標(biāo)。
根據(jù)疾病控制與預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，估計有620萬美國人患有心力衰竭，這是一種心臟不斷掙扎并最終無法抽出足夠的血液和氧氣來支撐人體器官的疾病。據(jù)估計，這種疾病使美國在住院，治療和生產(chǎn)力損失方面的損失估計為307億美元。包括高血壓，糖尿病和肥胖癥在內(nèi)的其他疾病也會導(dǎo)致心力衰竭。
“心力衰竭是世界范圍內(nèi)的一個巨大問題，我們的實驗表明，通過控制O-GlcNAc的水平，我們也許可以朝正確的方向移動治療針，”約翰斯大學(xué)醫(yī)學(xué)助理教授Priya Umapathi醫(yī)學(xué)博士說。霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院和該論文的第一作者。
可以通過添加小的化學(xué)基團來修飾活細胞中的蛋白質(zhì)，這些化學(xué)基團誘使蛋白質(zhì)改變其形狀或功能。在那些修飾中是O-GlcNAcylation，糖分子O-GlcNAc(O-連接的N-乙酰基葡糖胺)的添加。修飾受到另外兩個分子的控制：O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶(OGT)，一種將糖加到蛋白質(zhì)上的酶，以及O-GlcNAcase(OGA)，一種促進將其去除的酶。
研究人員早就知道，心力衰竭患者細胞中的蛋白質(zhì)比平時具有更多的O-GlcNAc。但是尚不清楚糖水平的升高是否是心力衰竭的原因或后果，還是人體試圖阻止心力衰竭的嘗試。
Umapathi說：“關(guān)于心臟中的O-GlcNAc是好事還是壞事一直存在爭議。”
在這項新工作中，Umapathi和她的同事對小鼠進行了基因工程改造，使小鼠心肌細胞中的OGT或OGA含量高于正常水平。OGT高的動物-因此這些細胞中的O-GlcNAc更多-發(fā)生嚴(yán)重的心力衰竭。僅僅6周大的時候，他們的心臟開始變?nèi)?，抽血更少。?5周齡時，所有高OGT的小鼠中有一半以上死亡，而沒有OGT正常水平的對照動物死亡。
Umapathi說：“這些小鼠發(fā)展出了驚人的心力衰竭。”“與許多心肌病患者相似，小鼠發(fā)展為心臟擴大，電節(jié)律異常并很快死亡。”
標(biāo)簽： 心力衰竭
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