研究人员找到治疗心力衰竭的关键蛋白激酶 N
随着社会的老龄化进程,心力衰竭患者的数量正在迅速增加。心脏中纤维组织的过度生长,这种情况被称为纤维化,与心力衰竭的进展有关。日本名古屋大学医学院的一个小组发现了一种调节心脏纤维化的酶蛋白激酶 N(PKN)。这种酶催化心脏成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化,这威胁到了心脏的完整性。
删除这种酶能够减少心脏功能障碍的发生,这表明抗 PKN 治疗有望成为保护患者免受心力衰竭影响的有效治疗方法。该研究已在发表于《自然通讯》。
心脏借助被称为成纤维细胞的小细胞来维持自身的完整性,受伤后,这些细胞通常会转化为肌成纤维细胞。肌成纤维细胞通过产生胶原和弹性蛋白等纤维连接组织来帮助伤口愈合。然而,在心力衰竭患者中,它们经常导致组织过度积聚,导致心脏组织变硬和功能受损,这种情况被称为纤维化。这一过程会导致心脏结构完整性的丧失,从而增加心脏病发作的风险。
酶 PKN 参与了导致心脏成纤维细胞活化的信号级联反应。
名古屋大学医学院心脏病学系由 Satoya Yoshida 博士、Mikito Takefuji 博士和 Toyoaki Murohara 博士领导的一个小组,怀疑 PKN 参与了纤维化中所见到的成纤维细胞向肌成纤维细胞的转变。他们与马克斯·普朗克研究所的同事合作,对其作用进行了研究。
在哺乳动物细胞中,PKN 有三种形式:PKN1、2 和 3。借助 RNA 测序数据,他们在心脏成纤维细胞中鉴定出了 PKN1 和 PKN2。该研究使用了不具有 PKN1 和 PKN2 的饲养小鼠。研究发现,尽管心脏功能未受影响,然而在心肌梗死和心力衰竭模型中,肌动蛋白和胶原蛋白的表达显著降低。这些蛋白质是在纤维化中观察到的组织堆积的重要组成部分。他们还发现,抑制 PKN1 和 PKN2 的小鼠未呈现出成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化。
“尽管我们的研究是在小鼠模型中进行的,但 PKN 的表达已在人类心脏成纤维细胞中得到证实,因此预计在人体试验中会有类似的结果,”吉田博士说。“事实上,几乎所有的心脏病都与心脏纤维化密切相关。我相信我们的这一发现有助于改善许多心脏病的预后,尤其是心力衰竭的预后。”
目前,尚不存在针对 PKN 的治疗方法。然而,该小组期望他们的发现能够促成 PKN 抑制剂的开发。这种抑制剂将成为心力衰竭风险患者的一种新型治疗方法。