研究人员发现了引起心力衰竭的关键因素
大约有580万美国人患有目前还无法治愈的心力衰竭病。不过，坦普尔大学医学院(TUSM)转化医学中心的科学家们，已发现了一个关键生化阶段的基本情况，可有助于开发治疗此病的新药物，并可能预防这种疾病的发生。
该项研究的负责人、TUSM药学系和转化医学中心主任教授沃尔特·J.科赫(Walter J.Koch)哲学博士解释说：“我们目前用于治疗心力衰竭的药物，都不是很有效。”然而，他补充说：“我们对有关这种疾病的机制了解得越多，我们就会找到更多的药物靶标。”
科赫和他在托马斯·杰斐逊大学和加州大学戴维斯分校的同事们，完成了他们最新的研究，3月5日的《PLOS ONE》在线杂志发表了该项研究的论文。该论文报告，第一次揭示一种称为GRK5(G蛋白偶联受体激酶5)的酶，可以进入心脏细胞的核——核是细胞的指挥中心，此处由它的基因控制而维持——GRK5通过一种涉及钙和钙调蛋白的运输机制发挥作用。一旦钙和钙调蛋白把GRK5递送给细胞核，这种酶就会控制和改变一些特定的基因，使心脏细胞的体积长得更大，最终导致心脏肥大。心脏肥大是心力衰竭的生物学特征。
GRK5，此前被确认为是适应不良心脏肥大的一个关键作用因子，当心肌扩大并不能泵出足够的血液来维持重要器官功能时，这是心力衰竭的终末期。尽管 GRK5进入细胞核的能力是已经知道的，科赫和他同事们的研究，则在其传输机制中填补了必要的缺失环节。他们希望这些环节，将不仅可以让他们更好地了解 GRK5在引起心脏细胞增加体积中所起的作用，而且也可以用于找到阻止这个过程的方法，来更有效地治疗心力衰竭。
GRK5酶是GRK家族中一个独特的成员，因为它存在于细胞核内。它的传输过程开始于细胞膜，在细胞表面的一个称为Gq偶联受体分子收到了提示“护送者们”的信号——其中之一是由这些研究人员所发现的钙调蛋白——“护送者”附着到GRK5上，并引导它到达细胞核。
该团队对在GRK5酶上不同位置的各个护送分子研究后发现，GRK5的运输需要钙调蛋白。然后，他们引入突变，改变了这些附着点。只有当钙调蛋白结合到已经突变的GRK5残基上时，才能防止GRK5酶到达细胞核。这些突变导致大幅度地降低细胞核内的GRK5水平，同时相应地使已知能驱使心脏肥大的一些基因活性下降。钙调蛋白与GRK5结合的能力，反过来则取决于钙。这在实验室条件下，在用体外培养的人类心肌细胞和在小鼠活体内的两种研究中，取得了相同的结果。
该团队的研究，也标志着科学家对神经激素在心脏肥大中所起作用认识的一个突破。神经激素由专门的神经释放进入血液，它长期被作为一种造成心脏细胞肥大的原因。
科赫解释说：“本研究得出的新发现之一，不是所有来自神经激素的肥大信号都是相同的。因为我们要向前迈进，这件事情不可忘记。”
据科赫说，下一步是测试不同药物阻止GRK5进入细胞核的能力。他说：“我们现在正讨论一个关于心脏的GRK 中的GRK2的抑制作用试验。”然而，他告诫道，患者使用GRK5抑制剂的试验还要过几年。首先，能够阻断GRK5输送的药物，必须先在动物中测试和确认。
坦普尔转化医学中心的这项研究，是一个重要进展。GRK5作为新药的靶标，正在由该 中心的科学家和临床医师进行研究，他们临床研究和基础研究协作的共同目标是，加快给患者们提供这种新疗法。
