生物通報(bào)道：研究人員很早就有充分的理由相信，阻斷進(jìn)入心臟和腦細(xì)胞線粒體的鈣離子流，是防止心臟病發(fā)作和中風(fēng)所致?lián)p傷的一種方法。但是最近，美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家們，在對(duì)心臟細(xì)胞缺乏關(guān)鍵鈣離子通道的轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行研究后，似乎對(duì)這一理論提出了質(zhì)疑。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在本周的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）。延伸閱讀：外顯子組測(cè)序發(fā)現(xiàn)心臟病保護(hù)因子。

本文資深作者、約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)系主任Mark Anderson說：“我們證實(shí)，這一鈣離子通道對(duì)于心臟功能是非常重要的。但是我們的研究結(jié)果也表明，至少對(duì)心臟病發(fā)作來說，這幾乎不會(huì)是用于長(zhǎng)期治療的一種很好的途徑。”

Anderson和他的研究團(tuán)隊(duì)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，擯棄了近年來我們對(duì)于“鈣在心臟功能中的作用”的理解。隨著器官的每次跳動(dòng)，鈣分子從狹小的線粒體快速移進(jìn)移出，線粒體是心臟和其他細(xì)胞的動(dòng)力室。在線粒體內(nèi)，鈣離子通常是一種很好的東西，它有助于產(chǎn)生能量，使細(xì)胞能夠保持活力。但是近半個(gè)世紀(jì)以來，研究人員也知道，線粒體的鈣過多，會(huì)破壞細(xì)胞并導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在心臟病發(fā)作或中風(fēng)之后，一股鈣離子突然進(jìn)入細(xì)胞器，會(huì)引發(fā)這種細(xì)胞死亡通路，從而導(dǎo)致長(zhǎng)期的損害。

Anderson說，因此，通過阻斷鈣的這種大量涌入來拯救心臟和腦細(xì)胞，長(zhǎng)期以來一直是一個(gè)希望，幾年前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了允許鈣進(jìn)入和移出線粒體的特定通道，被稱為線粒體鈣單向傳遞體（MCU）。

根據(jù)這一新知識(shí)，Anderson和他的同事們制備了一種轉(zhuǎn)基因小鼠，它們具有一個(gè)突變，該突變可致使小鼠在整個(gè)生命周期中心臟的MCU功能發(fā)生缺陷，并阻斷心肌細(xì)胞線粒體的鈣離子流，研究人員通過這種轉(zhuǎn)基因小鼠，來測(cè)試阻斷線粒體鈣離子流的影響。

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Anderson說，雖然幾乎沒有鈣離子進(jìn)入它們心肌細(xì)胞中的線粒體，但它們的心臟依然跳動(dòng)和發(fā)育正常。但是，當(dāng)研究人員給小鼠施加壓力，使其心率增加時(shí)，小鼠的心跳速度僅勉強(qiáng)上升，它們的心臟肌肉失效，需要額外的氧才能發(fā)揮作用。

在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家切斷心肌細(xì)胞的氧供應(yīng)，然后重新啟動(dòng)它——模仿一些心臟病發(fā)作時(shí)所發(fā)生的事情，他們發(fā)現(xiàn)，即使線粒體中的鈣明顯沒有導(dǎo)致細(xì)胞死亡，但細(xì)胞仍然死亡。

相反，Anderson的研究小組發(fā)現(xiàn)，心肌細(xì)胞，補(bǔ)償了激活其他細(xì)胞死亡途徑所引起的鈣缺乏，并打開了許多新的基因完成這項(xiàng)工作。結(jié)果證明，阻斷來自線粒體的鈣離子，只是改變了心臟病發(fā)作后細(xì)胞死亡的方式。

Anderson說：“盡管有研究預(yù)測(cè)，阻斷這種鈣離子通道可以防御鈣超載，但它并不能防止細(xì)胞死亡。”將來，還需要進(jìn)一步研究，來確定在腦細(xì)胞是否同樣存在這種情況，但Anderson推測(cè)，這項(xiàng)新的研究結(jié)果，給“制造某種藥物，在需要長(zhǎng)期治療以防心臟病發(fā)作的人當(dāng)中阻斷MCUs”的想法澆了冷水。

（生物通：王英）

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