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PNAS：心脏病与“心病”有什么关系

2015.1.13

　　神经生长因子BDNF是一种有天然抗抑郁作用的蛋白，能够增强学习和记忆力，促进神经细胞生长和滋养血管。Johns Hopkins大学的研究团队发现，这个蛋白也在维持心肌活力中起到了核心作用。

　　研究人员在小鼠和体外培养的心脏细胞中进行研究，发现BDNF有助于维持心肌细胞的正常收缩能力。BDNF缺乏或者细胞对BDNF不敏感都会使心肌发生功能紊乱，尤其是在心脏承受慢性压力的情况下，比如耐力训练或高血压。如果这一发现在人类中得到验证，那么这项研究就将催生治疗特定心力衰竭的新药。

　　此外，这项研究也揭示了抑郁症与心脏病之间的潜在联系。这两种疾病常常同时发生，但此前人们并不清楚它们有何关系。

　　“BDNF直接控制着心肌细胞正确搏动的能力，正因如此，心力衰竭患者在锻炼的时候会出现心脏功能下降，”文章的资深作者，Johns Hopkins大学的助理教授Nazareno Paolocci说。

　　科学家们分离了正常小鼠和心力衰竭小鼠的心脏细胞，并用BDNF进行处理。研究显示，正常细胞的收缩很有利，而衰竭心脏的细胞对BDNF的应答很弱。

　　研究团队对BDNF的受体TrkB进行了研究，这个分子位于细胞表面，负责接收BDNF的化学信号并将其传入细胞。他们发现，衰竭心脏的细胞和正常细胞拥有不同版本的TrkB受体。衰竭版的TrkB受体不能很好的应答BDNF，结果心脏细胞对BDNF不敏感，难以触发关键的信号传导。衰竭版TrkB比较常见，虽然不一定引起疾病，但它能影响心脏细胞使用BDNF的能力。心脏细胞缺乏TrkB受体的小鼠，表现出了受损的心脏功能：收缩能力比较差，泵血效率比较低，每一次搏动后需更长时间的松弛。

　　“研究显示，BDNF与其受体发生任何异常，都会引发一系列问题最终削弱心脏功能，”文章的第一作者，Ning Feng博士说。BDNF-TrkB信号受到破坏，甚至能解释化疗诱导的心力衰竭，这是一些癌症疗法中的严重副作用。

　　值得注意的是，缺乏BDNF受体的小鼠依然对肾上腺素敏感。肾上腺素是一种在“战或逃”情况下释放的神经递质，在剧烈身体或情绪活动时为心脏灌注额外的能量，提高心脏的功能。研究人员指出，BDNF对心脏功能的影响独立于肾上腺素，为正常的心脏收缩或长时间的耐力训练提供低水平的持续能量。

　　“就像小火慢炖一样，持续的BDNF水平维持着心肌的活性，”Paolocci说。“如果不存在高血压或心肌的高负荷，BDNF缺乏或BDNF不敏感并不会立刻引发疾病，但它很可能成为‘压死骆驼的最后一根稻草’。”

受体心脏衰竭

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