PNAS：更有效的心脏病治疗药物

　　2016年06月28日讯 最近，汤姆森杰斐逊大学的研究人员通过利用另一种途径，阻止心脏损伤并帮助它保持跳动。这项研究在线发表于本周的《PNAS》杂志，可促使我们开发一种新型的、并可能更有效的药物来治疗心脏衰竭。

　　根据美国疾病控制和预防中心（CDC）资料显示，大约有570万美国人患有心脏衰竭，其中有一半的人将在5年内死于这种疾病。有两个过程会触发这种疾病：脆弱的心脏肌肉--它们不太容易抽动，和心脏细胞的死亡--对心脏造成不可弥补的损害。β受体阻断剂--常用于治疗心脏病，可通过阻断心脏中的β肾上腺素受体而发挥作用，从而使心脏细胞免于死亡。但是β肾上腺素受体也有助于保持心脏跳动--这种药物也能阻止这个功能。

　　本文资深作者、Sidney Kimmel 医学院生物化学和分子生物学系主任Jeffrey Benovic教授说：“在这项研究成果准备好用于病人之前，还有更多的工作要做，但这是一个极好的例子，表明基础研究实验室的一点儿好奇心带来的发现，就有可能改变我们对待一种非常普遍且致命的疾病的方式。”

　　在心脏中的β肾上腺素受体当中，肾上腺素能受体主要是负责心脏的收缩，或抽动行动，这可通过传统的β受体阻断剂而被靶定。不过，Benovic博士的实验室，已经开发出一系列称为pepducins的分子，来自于β2-肾上腺素能受体的片段，他们发现，这可以选择性地激活它们所来源的受体。

　　Benovic博士实验室的前研究生Richard Carr，在描述这些pepducins的属性时，他注意到，这些分子与一种常见心脏衰竭药物（卡维地洛）共有类似的特征。他们把pepducin交给天普大学的同事Douglas Tilley博士，检测心脏细胞对该分子如何回应。Benovic博士说：“Tilley被他所看到的结果震撼了。”

　　当Tilley博士用pepducin给心脏细胞脉冲释药时，细胞开始更有力的跳动。Benovic博士说：“我们没有想到会发生这种情况。他们使用的pepducin对β2-肾上腺素能受体通路来说是特定的，并对β1受体没有任何影响。研究人员首次证明，使用这种新型pepducin，心肌细胞的收缩可以通过β2-肾上腺素能受体而被触发。

　　通过进一步的生化分析，研究人员表明，pepducin可激活β2-肾上腺素能受体与二次信号分子（称为β抑制蛋白）相互作用的能力，这种相互作用能够促进心脏细胞的跳动。此外，pepducin只激活40%到50%的β2受体。Benovic说：“通过随意修补pepducin分子，我们认为我们可以完全将其激活。”

　　Benovic博士说，接下来的步骤是设计一个更好的pepducin版本。此外，Benovic博士及其同事计划筛选现有的小分子或药物，以探究是否有一种可以模仿pepducin的作用。他们还计划研究pepducin和beta2受体的结构，以更深入地了解如何设计更有效的pepducin样分子。

　　Benovic说：“如果我们发现或设计一种作用类似于pepducin的化合物，它不一定能治愈心脏病，但是它会给医生提供一种工具来帮助支撑一颗衰竭的心脏。”

　　今年2月份，澳大利亚墨尔本大学的医生和工程师，根据一种比人头发还薄的相机所拍摄的照片，使用超级计算机来为心脏病患者制备三维模型。研究人员在《European Heart Journal》上发表的一篇学术论文中，描述了超级计算机在个性化医学中的潜在应用。

　　去年12月份，Science杂志上发表的一项研究显示，蛋白YME1在调控线粒体数量、类型和外形中起到了关键作用。YME1缺乏会使小鼠出现心脏病患者的典型代谢缺陷，基于膳食的代谢干预能使心脏功能恢复正常。这一发现为人们开辟了治疗相关疾病的新途径。