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[病案讨论] 心力衰竭:新药可以阻止疾病并改善心脏功能

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发表于 2019-3-17 00:04:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
心脏失去有效泵血的能力时,就会发生心力衰竭。目前的治疗可以减缓或阻止疾病恶化,但他们无法消退。现在,科学家们已经设计出一种分子,不仅可以抑制心脏衰竭,还可以提高心脏的抽血能力。

一种新分子可以帮助预防心力衰竭。
开发和测试该实验药物的巴西和美国的研究人员称其为“SAMβA”,它是“mitofusin 1-β2PKC关联的选择性拮抗剂”的缩写。

当研究人员将其用于心力衰竭的大鼠时,该分子不仅可以阻止疾病进展,还可以通过提高心肌收缩的能力来降低其严重程度。

Nature Communications杂志现在发表了一篇关于研究人员如何开发SAMβA并在心脏细胞和心力衰竭的啮齿动物模型上进行测试的论文

“目前使用的药物,”巴西圣保罗大学生物医学科学研究所的第一位研究报告作者Julio C. B. Ferreira表示,“停止了这种疾病的进展,但从未使其退化。”

SAMβA通过阻断蛋白质mitofusin 1(Mfn1)和βII蛋白激酶C(β2PKC)之间的特异性相互作用起作用,其相关性损害心肌细胞中的线粒体,导致细胞死亡。线粒体是细胞体内的微小隔室,使化学能细胞需要起作用和生存。

“我们通过调节这种特定的相互作用表明,我们可以阻止这种进展并使疾病回归到一个不太严重的阶段,”费雷拉教授解释说。

心力衰竭和原因
根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的最新数据,2016年美国约有570万人患有心力衰竭。

身体的器官和组织需要持续供应富含氧气和营养的血液才能发挥作用并保持健康。

当心脏泵血的能力与身体的需要不匹配时,就会出现心力衰竭。

在健康的心脏中,心肌收缩并将新鲜氧合的血液泵入主动脉,从主体到达身体的其他部位。

在患有心力衰竭的人中,心肌是脆弱的或受损的并且没有完全收缩,留下一些血液留在器官内的池中。

患有心力衰竭的人常常感到疲倦和疲惫,并且在他们的日常生活中可能会出现呼吸短促的情况。当他们躺下时,他们也可能难以呼吸,并且由于胃,脚踝,脚或腿的肿胀,他们可以增加体重。

心力衰竭的最常见原因是削弱或损害心脏的疾病和病症。这些包括冠状动脉疾病,心脏病发作,高血压和糖尿病。
 
SAMβA'具有选择性'

失败的心脏过量产生蛋白质β2PKC。巴西一些研究人员以前的研究表明,阻断蛋白质会改善心力衰竭患者的心脏功能。

然而,虽然他们使用的β2PKC抑制剂改善了心脏功能,但它也阻止了蛋白质做其他有助于心脏的事情。

新研究表明,SAMβA“更具选择性”。它只能阻断一种特异性相互作用,即β2PKC与Mfn1的相互作用 - 影响线粒体功能的Mfn1。它不会影响β2PKC的其他相互作用。

为了证明这一点,该团队对心脏衰竭患者的细胞,啮齿动物和心脏组织样本进行了一系列测试。

它揭示了β2PKC在线粒体外壁上积聚,并通过向其中添加磷酸基团来化学改变Mfn1的功能。研究作者指出,这导致“在心力衰竭中形成碎片化和功能失调的线粒体”。

科学家称β2PKC改变Mfn1磷酸化的过程,它是改变蛋白质功能的细胞中“最常见”的机制之一。

该团队试验了各种化合物,以找到可以阻止β2PKC和Mfn1之间相互作用的候选分子,以防止随后对线粒体的损​​害。

他们确定了六种可以阻断β2PKC-Mfn1相互作用的分子,但其中只有SAMβA以不影响β2PKC其他相互作用的方式进行。

使用人类心脏细胞的测试表明,与已经用于治疗心力衰竭的药物一样,SAMβA可以抑制疾病的进展。

然而,与传统治疗不同,其中许多治疗方法自20世纪80年代以来一直存在,SAMβA更进一步:它增强了心脏细胞收缩的能力,这对于有效泵血是必不可少的。

研究人员观察到SAMβA还降低了心脏细胞中氧化应激的标记。如果细胞不能抵御它,氧化应激可以引发细胞死亡。

在最后一组测试中,该团队通过引发心脏病发作引起大鼠心力衰竭。与接受安慰剂的大鼠不同,接受SAMβA的大鼠停止出现心力衰竭的迹象并显示出心脏功能的改善。

为了在临床治疗方面取得进展,其他团队现在需要独立测试分子。还需要检查其与其他心力衰竭药物的相容性。

“我们的研究结果的验证和复制对于开发用于治疗心力衰竭的SAMβA的过程至关重要。我们将为此目的寻求私营和公共部门的合作伙伴。”
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