心脏病研究重大新发现:心肌梗塞后注射三种蛋白质 可保护心脏防止损伤!

【字体: 时间:2022年09月02日 来源:生物通

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  研究人员从小鼠分泌组AAV文库中筛选有助于在心梗后保护心肌细胞的蛋白质,发现3种先前未知与心梗相关的蛋白质,在小鼠心梗模型发病后注射能够限制不良心肌重构并保存维持心肌功能,这一重大发现有望在未来两年进行临床实验,为心脏病治疗带来曙光。

  

心脏病发作后的心力衰竭是由心脏细胞的不可逆损失引起的,是全球死亡和残疾的主要原因之一,根据英国心脏基金会的数据,在英国每五分钟就有一人因心脏病发作入院,全球有6400万人患有心力衰竭,而目前还没有有效的治疗方法。鉴于心肌梗死和心力衰竭患者病情的广度和治疗方法的缺乏,迫切需要开发有效的治疗方法。

科学家们发现了三种可以在心脏病发作后立即注射的蛋白质,它们有可能在心肌梗塞发作后保护心脏功能。《科学转化医学》(Science Translational Medicine)今天发表了积极的临床前数据,介绍了这三种蛋白质在小鼠心脏病发作后立即注射帮助恢复心脏功能的作用机制。

为了系统地、无偏倚地在体内识别先前未知的具有保护心脏活性的蛋白分子,在伦敦国王学院心血管科学教授Mauro Giacca的带领下,研究人员开发了一种创新技术:心脏FunSel,用于寻找可以保护心脏细胞免受心脏病发作后通常发生的细胞快速死亡的蛋白质。

简单来说就是利用一个包含1198个编码小鼠分泌组且具有条码标记的腺相关病毒(AAV)载体库,通过将载体集合注射小鼠MI模型的心脏,从中筛选能为心肌梗死提供心脏保护活性的蛋白。在小鼠中经过两轮反复筛选后,心脏FunSel确定了三种蛋白——chordinlike 1 (Chrdl1),序列相似性家族3成员 (Fam3c)和(Fam3b),它们可以保持心肌细胞活力,维持心脏功能,并防止病理重构。特别是Chrdl1通过结合和抑制细胞外骨形态发生蛋白4 (BMP4)发挥保护作用,使心肌梗死后的心肌细胞免于细胞死亡和诱导自噬。Chrdl1还通过结合转化生长因子-β (TGF-β)抑制纤维化和不良心脏重塑,并阻止心脏成纤维细胞分化为肌成纤维细胞。肝脏分泌和循环的Chrdl1、Fam3c和Fam3b的产生也保护了心脏的心肌梗死,从而支持了这三个蛋白作为重组因子的使用。

伦敦大学国王学院心血管科学教授Mauro Giacca说:“这是第一次直接确定“心脏治疗潜在因子”的治疗潜力。”“我们发现的三种蛋白质中的任何一种都可以在心脏病发作后立即给药,以最大限度地减少心脏损伤,从而防止心力衰竭。这一领域已经很久没有重大进展了,所以我们对这一发现非常兴奋。”

Forcefield Therapeutics首席执行官Richard Francis说:“心力衰竭持续对公共卫生产生毁灭性的影响,尽管在疾病管理方面做出了卓越的努力,但长期预后仍然很差。心脏病发作是心力衰竭的主要急性原因,给全球医疗系统带来了重大的经济负担,并缩短了患者寿命。这项研究令人兴奋,不仅因为它为心脏医学提供了潜力,还因为它是学术界和商界合作的一个很好的例子,在英国领先的心脏慈善机构的支持下有效地合作,迅速为患者带来潜在的治疗方法。”

伦敦国王学院英国心脏基金会卓越研究中心主任Ajay Shah教授说:“这是早期的数据,但如果我们在小鼠身上看到的结果能在人体试验中得到证实,这种治疗的潜力是非常重要的,可能会彻底改变有心脏衰竭风险的患者的治疗方法。目前还没有有效的保护性治疗方法来防止心肌梗死后心脏组织的快速恶化,所以这是该领域的一个重大突破。”

英国心脏基金会医学副主任James Leiper教授说:“阻止心脏受伤后的损伤是心脏病学的一个巨大挑战,这一重大进展有可能引领一种新型治疗方法,帮助保护和减少心脏病发作后的损伤。我们为支持这样一项突破性的发现感到自豪,这有望在未来带来新的保护性药物。”

在临床前试验成功后,将在未来两年内进行首次人体临床试验。


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