PNAS：心律失常新的治疗靶点出现

亚利桑那大学医学院凤凰城分校和加州大学戴维斯健康分校的研究人员进行的一项新研究确定了开发治疗房颤的新靶点，房颤是最常见的心律异常类型。

根据美国疾病控制和预防中心的数据，房颤，通常被称为AFib或AF，导致约七分之一的中风，并与发病率和死亡率的显著增加有关。根据美国心脏协会(American Heart Association)的数据，到2030年，预计将有超过1200万人患有心房颤动，而研究人员表示，目前的治疗模式仍然不足。

一段时间以来，参与心脏生理过程的蛋白质一直是AFib研究的目标。直到最近，大多数研究表明，通过抑制特定的小电导钙活化钾通道或SK通道来治疗AFib，可以减轻或加重不同情况下的心律失常。

“我们的研究使用了开创性的实验和计算方法来破译人类SK2通道是如何动态共同调节的。考虑到SK通道抑制剂目前正处于治疗AFib的临床试验中，这项研究尤其及时，因此进一步了解其调控机制至关重要，”凤凰城医学院基础医学系主任Nipavan Chiamvimonvat医学博士说。

这篇题为“PIP2调节小电导Ca2+活化K+通道(SK2)的原子机制”的论文发表在《美国国家科学院院刊》上。

研究小组检查了脂质-磷脂酰肌醇4,5-二磷酸，或PIP2 -在调节SK2通道中的作用。PIP2是所有植物和动物细胞膜的组成部分，是体内多种信号通路的信使。

“由于PIP2在多个离子通道中起着如此重要的作用，通过PIP2调节心脏离子通道为心脏兴奋性和功能的脂质调节提供了一种新的机制，”计算生物学家Ryan Woltz博士说，他是该论文的共同第一作者，也是凤凰城医学院的助理研究教授。

目前，SK通道是唯一已知的在心力衰竭中上调的钾通道，它们的调节在心脏兴奋性和心律紊乱的发展中起着关键作用。

“由于已知PIP2在心力衰竭中失调，我们的研究为心力衰竭中心律失常的可能机制提供了关键的转化见解，”凤凰医学院博士后研究员杨峥博士说。

通过比较建模，研究小组生成了封闭、中间和开放状态下的人类SK2通道模型。然后，他们使用分子动力学模拟来探索PIP2调制SK2通道的分子机制。

“我们研究的结构见解将有助于设计新的SK2通道抑制剂来治疗心律失常，”加州大学戴维斯分校健康教授Vladimir Yarov-Yarovoy博士说。

共同资深作者，加州大学戴维斯分校健康副教授Igor Vorobyov博士说，该团队已经使用类似的计算方法来研究其他SK通道亚型。

Vorobyov说:“我很高兴能参与这项多大学和多学科的合作研究，并期待着继续合作。”“我们目前正致力于应用类似的开创性实验/计算方法来通过药物分子调节SK通道，这可能会增强或抑制这些离子通道的功能，并可作为AFib和其他心血管疾病的前瞻性治疗选择。”