2021年5月26日 訊 /生物谷BIOON/ --心力衰竭（heart failure）是工業(yè)化世界人群發(fā)病和死亡的主要原因之一,，其主要特點(diǎn)是心臟收縮力受損即心臟輸出量降低；在細(xì)胞水平下,，有多個(gè)因素與心力衰竭的發(fā)生直接相關(guān),；包括鈣處理的缺陷、神經(jīng)激素的失衡和肌原纖維節(jié)的功能衰退等,，肌原纖維節(jié)是心肌收縮的基本分子單元,。肌絲（myofilament）作用力產(chǎn)生的能力（Fmax，myofilament force-generating capacity）與心力衰竭之間的關(guān)系已經(jīng)被研究人員完全闡明了,，但研究人員并不清楚其背后潛在的分子機(jī)制,。

圖片來源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23272-z

近日，一篇刊登在國際雜志Nature Communications上題為“Cardiomyocyte contractile impairment in heart failure results from reduced BAG3-mediated sarcomeric protein turnover”的研究報(bào)告中,，來自洛約拉大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)了更新心臟分子馬達(dá)的關(guān)鍵組件,，該組件在心力衰竭過程中會被分解。目前大約有620萬美國人患有心力衰竭,，其是一種致死性的疾病,，主要特點(diǎn)為心臟無法向機(jī)體全身泵送足量的血液和氧氣，本文研究發(fā)現(xiàn)或許代表了一種修復(fù)心臟功能的新方法,。

文章中,，研究者揭示了名為BAG3的特殊蛋白如何幫助替換心臟肌節(jié)中磨損的組分,，肌節(jié)是每個(gè)心肌細(xì)胞中存在的一種微觀結(jié)構(gòu)，其能幫助心肌進(jìn)行收縮,，隨后細(xì)胞能夠協(xié)同發(fā)揮作用將血液泵送到機(jī)體全身,。研究者Jonathan A. Kirk博士說道，盡管心臟必須在生命的每一秒鐘進(jìn)行跳動(dòng),，但為收縮提供動(dòng)力的微觀引擎受到了很大壓力,，構(gòu)成其結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)必須每隔幾天或幾周就被替換成新的蛋白質(zhì)。

長期以來,，研究人員并不清楚肌節(jié)被更新的分子機(jī)制,，試想一下，將你的汽車拿去修理發(fā)動(dòng)機(jī),，但你卻不能停止駕駛,，這或許就是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。研究人員發(fā)現(xiàn),，BAG3能錨定到肌節(jié)上并協(xié)調(diào)一種過程,，即舊蛋白會被肌節(jié)所陪同從而被細(xì)胞降解；心力衰竭患者機(jī)體中存在大量錨定到肌節(jié)上的BAG3,，這就會導(dǎo)致磨損且功能異常組件的積累,；測定來自這些患者體內(nèi)單一心臟細(xì)胞所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力后，研究人員發(fā)現(xiàn),，攜帶最低水平BAG3的患者或許擁有最弱的細(xì)胞,。

人類擴(kuò)張型心肌病的主要特點(diǎn)為肌絲功能的降低和肌節(jié)蛋白周轉(zhuǎn)的損傷。

圖片來源：Martin, T.G., et al.Nat Commun 12, 2942 (2021). doi：10.1038/s41467-021-23272-z

研究者指出,，本文研究結(jié)果揭示了心臟中蛋白質(zhì)自我更新的重要基礎(chǔ)機(jī)制,，同時(shí)相關(guān)研究結(jié)果或?yàn)楹笃诳茖W(xué)家們開發(fā)治療心力衰竭的新型療法提供新的思路和希望。本文研究結(jié)果表明,，恢復(fù)肌節(jié)中BAG3的水平或能增強(qiáng)心臟,，從而就能作為一種治療心力衰竭的潛在療法,；當(dāng)經(jīng)過兩個(gè)月的嚴(yán)重功能障礙后,，研究人員提供了BAG3基因療法，其能恢復(fù)肌節(jié)功能以及其使其收縮力恢復(fù)到健康水平,。

在近半個(gè)世紀(jì)以來,，研究人員在心力衰竭患者中發(fā)現(xiàn)肌節(jié)所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力會明顯下降；然而,，本文研究結(jié)果揭示了BAG3和肌節(jié)蛋白更新在疾病發(fā)生過程中的重要性,，這或許能作為一種新方法來增強(qiáng)機(jī)體衰弱的心臟功能。綜上,，本文研究揭示了BAG3介導(dǎo)的肌節(jié)更新周轉(zhuǎn)或是肌絲功能維持的重要基礎(chǔ),。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Martin, T.G., Myers, V.D., Dubey, P. et al. Cardiomyocyte contractile impairment in heart failure results from reduced BAG3-mediated sarcomeric protein turnover. Nat Commun 12, 2942 (2021). doi：10.1038/s41467-021-23272-z