心力衰竭是全球死亡和残疾的主要原因之一。3月28日《Science Translational Medicine》发表了José Antonio Enríquez博士领导的一项研究,他们的关注重点是线粒体蛋白酶OMA1,当心脏承受压力时,OMA1被激活。抑制OMA1,能保护心肌,预防心肌死亡,阻止心肌功能恶化。
在工业化社会,心血管疾病是主要的死亡原因,心脏衰竭是最严重的心血管疾病之一。几乎所有心血管疾病最终都会导致心力衰竭,由于心脏无法充分满足身体能量需求,心力衰竭患者的生命经常命悬一线。
目前的治疗方式在于倡议人们改变生活方式、限制饮食,辅以医疗方法。然而,这些方法并不适用所有病人,成功率有限。正因如此,全球才投入了极大的财力用于查明心力衰竭背后的原因,以及预防心衰的方法。
正常的心脏功能需要保持足够的收缩力和恒定的、可控的能量生产。细胞内的线粒体能协调能量生产和用于收缩作用的钙的可利用性。线粒体也是活性氧(ROS)的主要生产者,大量ROS对细胞有毒性。为了确保心肌细胞健康功能,线粒体需要维持特定的内部结构,并在高负荷、高血压等其他压力导致的密集收缩时防止ROS过度生成。
在这项研究中,Enríquez课题组评估了3种独立的心脏衰竭模型:慢性心动过速、慢性高血压和心肌肥厚与心肌缺血。无论最初来源,3种模型均应力诱发心脏损伤。文章一作Rebeca Acín Pérez博士解释:“无关心脏衰竭的初始原因,3种模型的关键变化均在于线粒体。”这些变化包括线粒体ROS生成增加、线粒体内膜形态改变以及能量生产能力丧失,最终导致心肌细胞死亡。
研究小组发现,线粒体内膜形态变化需要激活OMA1蛋白酶。“迄今为止,OMA1的底物只发现了一个,即OPA1,它的作用与线粒体嵴(cristae)的维持有关,”Acín Pérez说。
在这项研究中,去除OMA1对3种模型来说都有预防心脏衰竭功效,证明了它对保护心肌细胞起直接作用,新发现认为OMA1是治疗心衰的潜力靶点。
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