研究发现对维持心脏健康至关重要的酶

研究发现对维持心脏健康至关重要的酶

一项新的研究发现，一种酶在吸收心脏中不必要或受损的蛋白质方面发挥着重要作用，这是维持心脏健康的重要过程。

在这项研究中，研究人员发现，低水平的一种称为泛素特异性肽酶 5（USP5）的酶会导致心肌细胞中蛋白质的积聚，并在动物模型中引发一种称为扩张型心肌病的心脏病。

该研究由马克斯·普朗克心肺研究所 (MPI HLR) 领导，伦敦国王学院 BHF 卓越研究中心兰德尔细胞与分子生物物理学中心的研究人员参与其中。结果发表于科学进步。

USP5-保护力

维持心脏中新蛋白质的平衡并建立旧蛋白质或有缺陷的蛋白质对于心脏健康很重要。身体有特殊的废物管理工厂（称为蛋白酶体），当蛋白质受损或不再需要时，它们会分解蛋白质。但当这个过程出现问题时，蛋白质就会积聚并损害心脏功能，导致心脏病。

由非功能性蛋白质“垃圾”（蛋白质病）积累引起的心脏病是心力衰竭的常见原因。这些疾病没有病因疗法。找出解决根本原因的新途径——错误折叠蛋白质“垃圾”的积累——可以缓解许多这样的情况。 “

国王学院分子心脏病学教授、该研究的合著者 Mathias Gautel 教授

当蛋白质准备好被分解时，它们会被一种称为泛素的分子标记“标记”，这样它们就可以被转运到蛋白酶体。在蛋白质进入蛋白酶体之前，泛素标签被固定并断裂以供再次使用。 USP5 在回收泛素标签以确保蛋白质生成和降解之间的平衡方面发挥着至关重要的作用。

在寻找新的治疗方法的过程中，MPI HLR 研究人员发现，在小鼠模型中，低水平的 USP5 会导致扩张型心肌病 - 一种心脏的一个或两个心室扩大、收缩能力降低的疾病。

“通过基因操作，我们专门使成年动物心肌细胞中的 USP5 失活。当 USP5 缺失时，动物就会患上扩张型心肌病”论文。

MPI HLR 博士研究员、该论文的共同主要作者 Yvonne Eibach 补充道：“通过磁共振成像 (MRI)，我们发现这些动物的心脏明显增大，泵血能力大大降低。”

研究人员表明，当他们增加细胞培养物和心肌病小鼠模型中的 USP5 水平时，心脏细胞中的“垃圾”蛋白被清除。当心脏承受更大的压力时，USP5 水平升高的小鼠能够更好地应对，这种情况在高血压等情况下会出现。这些实验利用了 Gautel 实验室在研究与心脏病有关的缺陷蛋白质方面的专业知识。

潜在的治疗靶点

“我们的研究表明了泛素链循环在扩张型心肌病中的作用，这首次表明 USP5 对于扩张型心肌病至关重要。我们认为这种疾病的进展是缓慢的，”该研究的资深作者、来自 MPI HLR 的 Thomas Braun 教授说。

研究人员强调，需要进行广泛的进一步研究来确定 USP5 是否可以成为药物开发的目标。接下来，研究小组计划研究导致扩张型心肌病中 USP5 蛋白丢失的机制。

Gautel 教授补充道：“如果从细胞和动物模型开始，能够找到有效且实用的方法来改变心脏细胞中的 USP5 水平，这可能为开发针对多种心脏病的新疗法铺平道路。”

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