DNA损伤在心肌肥厚中的作用

根据发表在《Circulation》杂志上的一项西北医学研究，一种新的细胞途径调节心肌细胞的DNA损伤和结构变化，这有助于心脏肥厚的发展。研究结果还表明，抑制DNA损伤可能是治疗心脏肥厚的有效治疗策略。适当的细胞核组织，或DNA在细胞核内的均匀分布，有助于心肌细胞调节心肌的收缩，从而降低心血管疾病的风险。

先前的研究表明，心肌细胞的DNA损伤在心脏肥大中起着重要作用——心脏左心室壁增厚，使心脏难以泵血。然而，驱动这一过程的机制，可以作为治疗靶点，还没有很好地定义。

研究还发现，AMPK (AMP活化蛋白激酶)蛋白家族调节细胞代谢和对DNA损伤的反应，如在心肌肥大中所见。

在目前的研究中，Thomas D. Spies心脏代谢教授、该研究的通讯作者Hossein Ardehali的团队研究了AMPK蛋白家族成员Snf-1相关激酶(SNRK)在DNA损伤中的作用。Ardehali的实验室之前已经发现SNRK可以提高心肌细胞的线粒体效率或能量产生。

根据Ardehali的说法，在SNRK基因敲除小鼠模型中，研究人员观察到心脏大小的夸张增加，这在高血压和糖尿病患者中很常见，并且DNA双链断裂是对血压升高的反应。

“我们想看看DNA损伤的增加是否是这些小鼠心脏肥大的机制，并了解导致这种表型的机制，”Ardehali说，他也是药理学教授和分子心脏病学中心主任。

为了证实他们的发现，研究人员使用了一种被称为磷酸蛋白质组学的方法来确定哪些蛋白质被SNRK改变，并发现Destrin (DSTN)蛋白质与SNRK结合，从而逆转了过量的DNA损伤，核组织的变化和细胞肥大，或细胞大小的增加。

DSTN是F-肌动蛋白解聚因子蛋白的一员，与F-肌动蛋白结合并解聚。Ardehali说，最终，在SNRK基因敲除小鼠中去除DSTN会增加心肌细胞中肌动蛋白的解聚。

Ardehali说:“核形态和DNA损伤是密切相关的，而肌动蛋白是这个过程所需要的。”

最后，研究人员给SNRK基因敲除小鼠服用F-actin的药理学稳定剂，这导致DNA损伤的抑制和心肌细胞核形态的减少。

“我们希望在未来，我们可以使用这种药物来预防心脏肥厚。这是一种治疗心脏肥厚的新方法，”Ardehali说。“人们已经研究了这么多不同的转录因子，这么多的过程，包括涉及钙处理心脏肥厚的过程，但这是一种新颖的方法，我们希望看到我们是否可以在未来的大型动物模型和人类中逆转这一过程。”