当心脏的负担增加时,心室壁也可能增厚,这被称为心脏肥大。这是一种适应性反应,减少心脏的压力并维持这一重要器官的活动。它通常是一个可逆的过程,不会对心脏的结构或功能造成严重影响,但如果导致心脏超负荷的因素变得慢性,就可能导致病理性肥大,产生更严重的后果(心室腔的扩张、心脏功能的变化、心力衰竭等)。
糖尿病患者——特别是2型糖尿病(DM2)患者——由于存在显著的风险因素(高血压、肥胖、冠心病等),增加了发展为心力衰竭的风险。
现在,发表在《细胞与分子生命科学》期刊上的一项研究确定了一种与病理性肥大发展相关的新因素。研究结果表明,增加GADD45A蛋白的活性可能是一种有前景的治疗策略,可以减缓这一临床状态的进展。
该研究由曼努埃尔·瓦斯奎斯-卡雷拉教授和哈维尔·帕洛美尔副教授领导,参与单位包括巴塞罗那大学药学院及食品科学学院、巴塞罗那大学生物医学研究所(IBUB)、圣胡安·德·德乌研究所(IRSJD)以及CIBER糖尿病及相关代谢疾病(CIBERDEM)领域。文章的第一作者是专家阿德尔·罗斯塔米(UB-IBUB-IRSJD-CIBERDEM)。
一个在心脏功能中扮演重要角色的因素
GADD45A(生长停滞和DNA损伤诱导性蛋白45A)是一种与压力信号和细胞损伤相关的多功能因子。在这项研究中,团队使用动物模型和人类心脏细胞评估了GADD45A在心脏功能中的作用。
病理性肥大的主要机制包括炎症过程、纤维化、线粒体功能障碍、钙调节蛋白的失调、代谢改变、心肌细胞肥大和细胞死亡。纤维化和炎症是促进这种病理性心脏肥大和随后的心力衰竭的关键因素。
“特别是,纤维化与疾病的发展和不良临床结果直接相关,并对患者的临床状况产生重大影响,”曼努埃尔·瓦斯奎斯-卡雷拉教授说。
研究结果表明,小鼠缺乏GADD45A因子会导致心脏纤维化、炎症和凋亡。这些变化与促炎和促纤维转录因子AP-1(激活蛋白-1)、NF-κB(核因子-κB)和STAT3(信号转导和转录激活因子3)的超激活相关。
研究发现,缺失GADD45A还导致小鼠出现显著的心脏肥大,负面影响心脏形态和功能。此外,在人类AC16心肌细胞中过表达GADD45A可以部分阻止由肿瘤坏死因子-alpha(TNF-α)诱导的炎症和纤维化反应。
“综上所述,本研究中提出的数据突显GADD45A蛋白在心脏中的重要作用,因为它可能预防炎症、纤维化和凋亡,从而保护心脏功能,”哈维尔·帕洛美尔说道。
本文扩展了我们对GADD45A在身体中作用机制的认识。迄今为止,先前的研究已经确认其在癌症发展中的肿瘤抑制作用,以及其在调节分解代谢和合成代谢途径以及在某些组织和器官中预防炎症、纤维化和氧化应激方面的参与。最后,一些研究表明,调节GADD45A可能是一种适合的治疗策略,以预防肥胖和糖尿病。