PNAS：揭示心肌微观结构有助于治疗心脏病
发布时间：[2021/3/25] 访问人数：[531]
---根据最近一项研究，来自东弗吉尼亚医学院，佛罗里达州立大学和弗吉尼亚大学的研究人员首次在心脏跳动的关键阶段观察到细小的肌肉细丝结构。该研究发表在《PNAS》杂志上。
心脏是独特的肌肉，大多数人每秒都会收缩并松弛一次。这项研究的作者，东弗吉尼亚医学院生理科学副教授Vitold Galkin表示，每次心跳都依赖于心肌中细丝和细丝之间的周期性相互作用，这种过程是由钙水平的升高和降低所决定的。
在“收缩期”阶段，钙结合到细似上并允许与粗细丝相互作用以产生心肌收缩所需的力。
Galkin说：“几十年来，心脏跳动这一关键阶段的肌肉细丝的结构始终没有得到清楚的揭示。这极大地限制了我们对钙对细丝调节的理解。”
研究人员工作了两年，以解决准备细丝结构样品以及检测的复杂性所带来的的挑战。克服了这些挑战后，研究小组使用冷冻电子显微镜直接观察了心脏收缩和跳动时的细丝结构，这些发现为心脏病研究开辟了新途径。
佛罗里达州立大学生物医学科学副教授Jose R. Pinto说：“我们现在可以完全了解遗传性心脏病是如何影响其工作能力的。我们为心脏细丝创建了一个新的结构模型，在此基础上，我们现在可以解决一些有关心脏在健康和疾病中的功能的现有问题。”
研究小组的数据揭示了细丝的各个部分如何协作，其中包括从心跳的舒张期（当心肌松弛时）过渡到收缩期，即心肌收缩并泵血的时刻。
Galkin说：“我们对心肌调节的理解的进步为设计合理的治疗措施铺平了道路，最终有助于改善患病心脏的心肌功能。”
佛罗里达州立大学生物科学教授，共同研究人员P. Bryant Chase说，这项研究之所以具有开创性，有几个原因。这包括在三种钙浓度下沿着细丝的单个结构的识别-包括收缩钙中以前未知的结构-以及使用猪心脏细丝的方法，这种细丝的大小和心率与人的心脏非常相似。 “我们的结果为了解和建模细丝在健康和疾病中提供了新的基础。”