受一种称为心房颤动的常见心脏节律障碍影响的患者可能会通过解决心脏细胞代谢中的低效问题而看到治疗选择的进展,基于最近的研究。
与一种被称为心房颤动的常见心律失常的患者,可能会受益于未来旨在纠正心脏细胞代谢低效的治疗,如最近一篇文章所强调的。
发表在心血管研究杂志上的一项研究显示,心房颤动个体中 PITX2 基因的缺失可能导致心脏细胞内能量生产的减少。当这些细胞缺乏 PITX2 基因时,产生能量的某些线粒体的大小和有效性都会降低。
研究团队由来自伯明翰大学心血管科学研究所和德国汉堡-爱彭多夫大学医学中心的科学家组成,研究了缺乏 PITX2 的实验室培养心脏细胞,并将其与正常细胞进行比较,以评估 PITX2 对细胞结构和功能的影响。
关键发现包括:
- 细胞结构和功能:缺乏 PITX2 的心脏细胞更短且更无序,单核细胞的发生率更高。这些细胞的线粒体也较小,并且在对能量产生至关重要的蛋白质上存在改变。
- 能量产生:在缺乏 PITX2 的细胞中,线粒体在通过常规方法生成能量方面的有效性降低,使它们更加依赖于糖酵解(一个较低效的能量生产过程)。这种代谢转变与心脏细胞的自发跳动率增加及电活动的不规律性相关。线粒体功能受损以及 ATP/能量输出减少,显著导致心力衰竭。
- 基因表达:对这些细胞中基因活动的检验强调了参与能量生产和离子通道功能(在维持心脏节律中起重要作用)的基因之间的显著差异。与健康心律患者的心脏组织相比,心房颤动患者的心脏组织中观察到了相应的变化。
伯明翰大学心血管科学研究所的继发性心脏病教授拉里莎·法布里茨教授表示:
“这项研究展示了一个特定基因如何影响心脏生成能量和维持一致节律的能力,为心房颤动的潜在治疗提供了新的视角。”
“我们发现 PITX2 基因的缺失导致心脏细胞功能不当,包括能量生产的系统效率降低。这迫使这些细胞越来越依赖于糖酵解来获取能量,带来了氧相关的压力。”
“在正常的心脏代谢中,游离脂肪酸在休息时作为主要能量来源。在运动期间使用葡萄糖,因为其代谢不依赖于氧气,与脂肪酸氧化不同。随着 PITX2 的缺失,线粒体呼吸下降,使心脏细胞进入一种依赖葡萄糖获取能量的缺氧压力状态。这个代谢转换与心脏细胞自发跳动率的增加和异常电活动相关。”
从这项研究中获得的见解可能为心房颤动的创新治疗铺平道路,特别是通过增强缺乏 PITX2 相关的心脏细胞的能量生产。