2020年9月15日

新发现的机制调节心肌扩张

健康的心脏每分钟跳动50到100次,每天在我们的身体周围泵送8,000升血液。该功能的前提条件是心脏壁的弹性,随着血液流入(舒张期)而扩张,并随着血液流出(收缩期)而再次收缩。心肌纤维中的数以千计的细小空腔即肉瘤负责该运动。这些可收缩单位包含人体中发现的最大蛋白,称为titin。它具有机械弹簧的功能,它在肉瘤伸展过程中会产生恢复力,就像橡皮筋一样。

与生理学研究所所长沃尔夫冈·林克教授率领的明斯特大学研究团队与波鸿,维尔茨堡,科隆,雷根斯堡,哥廷根和杜塞尔多夫大学的研究人员合作,发现II ,结合拉伸 壁,触发心脏僵硬的变化。肉瘤中的弹性体蛋白被更强地氧化,因此,其可扩展性受到调节。研究人员称这种新发现的机制为UnDOx(“未折叠区域氧化”)。该研究已发表在杂志上 PNAS.

背景与方法

在人类有机体中,替丁形成了肉瘤的骨架,骨骼肌和心脏的最小功能单元。 Titin独特的结构为肌肉细胞提供了稳定性和弹性。现在,研究团队首次在小鼠的心脏组织中显示出氧化应激与心脏的延伸一起调节了titin的弹性功能。太多时发生氧化应激 存在于生物体的细胞中。这些包括所谓的自由基的氧会导致细胞损伤。但是,它们少量调节重要的生理功能。

研究人员使用质谱仪确定心脏中蛋白质的氧化状态,其中包括titin。此外,他们从人的心脏的深层冷冻组织中分离出了心肌细胞,并将它们附着在力传感器和微电机上,以拉伸标本。这使他们能够测量拉伸时产生的力,并观察它们在不同形式的氧化应激过程中的增大或减小。此外,该团队还生产了重组体蛋白分子,并在试管中对其进行了突变,从而使氧化不再发生。 “然后我们使用了所谓的 可以直接测量拉伸和氧化作用对titin弹簧的影响,” Wolfgang Linke解释说:“使用该设备,我们可以拉伸单个titin分子,例如橡皮筋,并记录拉伸时的力以及力的变化在氧化剂的存在下。”

研究人员在实验中证明,UnDOx机制发生在氧化应激下的心脏中。例如,在发生急性心脏病发作或与心脏充盈改变有关的慢性心脏病后就是这种情况。林克补充说:“该机制调节心脏的扩张性。” “过大的僵硬壁对心脏不利,因为血液流入量少。在老年人中经常出现的舒张性心力衰竭的情况下,心脏的僵硬是一个主要问题。我们希望这样的心脏可以通过药理作用使它更易于扩展 氧化,即通过药物治疗。”



更多信息: Christine M. Loescher等人,未折叠域氧化(UnDOx)对基于肌酐的心脏僵硬的调节, 美国国家科学院院刊 (2020)。 DOI:10.1073 / pnas.2004900117
Provided 通过 明斯特大学
引文: 新发现的机制可调节心肌扩张性(2020年9月15日) 2020年10月22日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-09-newly-mechanism-myocardial-distensibility.html
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