PNAS：一种心脏病疗法受到质疑

　　

生物通报道：研究人员很早就有充分的理由相信，阻断进入心脏和脑细胞线粒体的钙离子流，是防止心脏病发作和中风所致损伤的一种方法。但是最近，美国约翰霍普金斯大学的科学家们，在对心脏细胞缺乏关键钙离子通道的转基因小鼠进行研究后，似乎对这一理论提出了质疑。相关研究结果发表在本周的《美国国家科学院院刊》（PNAS）。延伸阅读：外显子组测序发现心脏病保护因子。

本文资深作者、约翰霍普金斯大学医学院医学系主任Mark Anderson说：“我们证实，这一钙离子通道对于心脏功能是非常重要的。但是我们的研究结果也表明，至少对心脏病发作来说，这几乎不会是用于长期治疗的一种很好的途径。”

Anderson和他的研究团队所进行的实验，摈弃了近年来我们对于“钙在心脏功能中的作用”的理解。随着器官的每次跳动，钙分子从狭小的线粒体快速移进移出，线粒体是心脏和其他细胞的动力室。在线粒体内，钙离子通常是一种很好的东西，它有助于产生能量，使细胞能够保持活力。但是近半个世纪以来，研究人员也知道，线粒体的钙过多，会破坏细胞并导致细胞死亡。在心脏病发作或中风之后，一股钙离子突然进入细胞器，会引发这种细胞死亡通路，从而导致长期的损害。

Anderson说，因此，通过阻断钙的这种大量涌入来拯救心脏和脑细胞，长期以来一直是一个希望，几年前，科学家们发现了允许钙进入和移出线粒体的特定通道，被称为线粒体钙单向传递体（MCU）。

根据这一新知识，Anderson和他的同事们制备了一种转基因小鼠，它们具有一个突变，该突变可致使小鼠在整个生命周期中心脏的MCU功能发生缺陷，并阻断心肌细胞线粒体的钙离子流，研究人员通过这种转基因小鼠，来测试阻断线粒体钙离子流的影响。

Nucleofector™为你提供完美的转染解决方案

Anderson说，虽然几乎没有钙离子进入它们心肌细胞中的线粒体，但它们的心脏依然跳动和发育正常。但是，当研究人员给小鼠施加压力，使其心率增加时，小鼠的心跳速度仅勉强上升，它们的心脏肌肉失效，需要额外的氧才能发挥作用。

在进一步的实验中，科学家切断心肌细胞的氧供应，然后重新启动它——模仿一些心脏病发作时所发生的事情，他们发现，即使线粒体中的钙明显没有导致细胞死亡，但细胞仍然死亡。

相反，Anderson的研究小组发现，心肌细胞，补偿了激活其他细胞死亡途径所引起的钙缺乏，并打开了许多新的基因完成这项工作。结果证明，阻断来自线粒体的钙离子，只是改变了心脏病发作后细胞死亡的方式。

Anderson说：“尽管有研究预测，阻断这种钙离子通道可以防御钙超载，但它并不能防止细胞死亡。”将来，还需要进一步研究，来确定在脑细胞是否同样存在这种情况，但Anderson推测，这项新的研究结果，给“制造某种药物，在需要长期治疗以防心脏病发作的人当中阻断MCUs”的想法浇了冷水。

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
Inhibition of MCU forces extramitochondrial adaptations governing physiological and pathological stress responses in heart www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1504705112