2018-11-19 21:40:01
蛋白质合作打破缺氧心脏细胞的能量结构

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在心脏病发作期间,心脏细胞的氧供应减少。这种降低的氧气水平,称为缺氧,导致细胞的强大的线粒体碎裂,损害细胞功能并导致心力衰竭。到目前为止,关于这个过程如何发生的细节很少。

日本国家生理科学研究所的研究人员揭示了细胞骨架的关键组成部分细丝蛋白A如何在低氧条件下与蛋白质Drp1相互作用,促进线粒体分裂。此外,研究人员发现,西尼地平药物可以防止这种破坏性过程。研究人员通过研究心脏病发作的小鼠和大鼠模型以及研究细丝蛋白A和Drp1在各种环境中的作用来获得这些发现。他们最近在Science Signaling上发表了他们的研究。

“我们的研究结果表明,细丝蛋白A有助于将Drp1与线粒体结合,”相应的作者Motohiro Nishida说。 “当细胞氧气含量低时,这种结合过程会激活Drp1,导致线粒体破碎。”

研究人员使用心脏病发作的手术小鼠模型以及各种免疫化学方法和亚细胞成分分析进行研究。他们的工作确定缺氧应激激活了细丝蛋白A与Drp1的相互作用,并增加了大鼠心脏细胞中Drp1的活性。

当氧气低时,Drp1和细丝蛋白A相互作用如何被调节的机制目前尚不清楚。然而,Drp1的敲低和抑制都限制了线粒体片段化。

在最后的分析中,研究人员表明,西尼地平药物有助于预防对心脏细胞的损害。这很重要,因为目前没有临床适用的药物可以调节心脏病中的线粒体分裂过程。 “通过使用西尼地平,我们能够减少心脏病发作后小鼠的心力衰竭,”研究的主要作者Akiyuki Nishimura说。 “这是因为西尼地平抑制Drp1-filamin A复合物形成,从而减少线粒体裂变。”

该研究的结果表明,当氧气水平正常时,Drp1-细丝蛋白A复合物对心脏细胞的损害不会发生。这些发现对于未来旨在预防低氧条件下线粒体分裂的研究是有希望的。在心脏病发作或存在心血管疾病后,预防裂变可以保护心脏功能。

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