北京雀斑医院哪里好 http://pf.39.net/xwdt/210304/8713959.html在过去几十年间,临床上始终在不断探索治疗心衰的药物或器械治疗方式,同时也逐渐认识到准确监测各类心衰标志物(如:BNP、肌钙蛋白等)的重要临床意义。年2月17日,PriyaUmapathi等人于Circulation发表的一项最新临床研究借助于全新的小鼠模型,对心肌内O-GlcNAcylation水平与心力衰竭、心肌肥厚等心脏疾病的关联进行了深入探究,并指出降低过高的O-GlcNAcylation水平或成为心衰治疗的新方向。(点击文末“阅读原文”,即可下载原文PDF)
心肌内O-GlcNAcylation水平的升高会否影响心肌健康?
蛋白质O-连接的β-N-乙酰基葡糖胺(O-GlcNAc)修饰(O-GlcNAcylation)是一种蛋白质翻译后修饰,并充当了细胞应激的“代谢变阻器(MetabolicRheostat)”。O-GlcNAcylation的总水平除受O-GlcNAc转移酶(OGT)和O-GlcNAcase(OGA)这两种酶的净活性影响,还取决于营养和代谢通量。
既往研究提示,衰竭心肌(FailingMyocardium)存在O-GlcNAcylation水平增加的特征,但目前尚不可知O-GlcNAcylation水平过度增加是否会引起心肌病和心力衰竭。为深入探究这一问题,研究人员构建了两种全新的O-糖基化糖基转移酶(OGT)和O-糖基化糖苷酶(OGA)心肌过表达的转基因小鼠模型,以独立于病理应激的方式来调控O-GlcNAcylation水平。
OGA过表达增强了心脏对压力超负荷所引起的病理应激的抵抗能力
OGT过表达的转基因小鼠心脏表现出了O-GlcNAcylation水平升高,并逐渐发展出现严重的扩张型心肌病、室性心律失常,最终过早死亡;相反地,OGA过表达的转基因小鼠心脏中O-GlcNAcylation水平较低,心脏功能水平与野生型同窝对照组相同,且在第一年内无过早死亡的表现。此外,动物模型显示,相较于野生型对照组,OGA过表达的转基因小鼠具有明显的收缩功能障碍保护、左心室后壁更薄,对压力超负荷引起的病理应激具有抵抗力,应激后心肌的O-GlcNAcylation水平降低、病理性心肌肥厚减少(图1)。
图1.靶向心肌的OGA过表达可防止经主动脉束带(TAB)手术后左心室肥大和收缩功能障碍
另外,即便心肌OGT水平持续升高,但将OGT过表达和OGA过表达的转基因小鼠杂交后,却可以有效避免心肌病和过早死亡(图2)。转录组学和功能学研究表明,OGT过表达的转基因小鼠心脏中的线粒体能量代谢功能遭到破坏,线粒体复合物I活性受损;然而,通过与OGT过表达的转基因小鼠杂交,其复合物I的活性得以恢复,这也表明了复合物I在O-GlcNAc介导的心脏病理学中具有重要的影响作用。
图2.OGATG杂交挽救OGTTG心肌病和过早死亡
总结
综合而言,即便在没有高血糖、糖尿病或代谢性疾病的情况下,长期、过度的O-GlcNAcylation暴露也足以引起扩张型心肌病和过早死亡,而O-GlcNAcylation水平过高至少部分程度上是由心肌能量不足所引起的;心肌对于OGA活性增强的耐受性良好,而O-GlcNAcylation水平降低则有助于抵抗压力超负荷引起的病理重构和心衰;这些发现亦表明,预防或逆转过度的心肌O-GlcNAcylation未来可能会成为一种全新的治疗心肌病和心力衰竭的有效策略。
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