Science子刊:血清素和心脏瓣膜疾病之间的联系

【字体: 时间:2023年01月31日 来源:Science Translational Medicine

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  根据哥伦比亚大学外科与费城儿童医院(CHOP)儿童心脏瓣膜中心、宾夕法尼亚大学和山谷医院心脏研究所合作的研究人员领导的一项新研究,血清素可以影响心脏二尖瓣,并可能加速一种称为退行性二尖瓣反流的心脏疾病。

  
   

Heart of a mouse that lacks the serotonin transporter (SERT) gene    

这张图片显示了一只缺乏血清素转运体(SERT)基因的小鼠心脏的二尖瓣。瓣膜用星红色染色显示胶原蛋白。与正常小鼠相比,SERT敲除小鼠的二尖瓣增厚。    

资料来源:哥伦比亚大学欧文医学中心

根据哥伦比亚大学外科与费城儿童医院(CHOP)儿童心脏瓣膜中心、宾夕法尼亚大学和山谷医院心脏研究所合作的研究人员领导的一项新研究,血清素可以影响心脏二尖瓣,并可能加速一种称为退行性二尖瓣反流的心脏疾病。

这项多中心研究的结果得到了美国国家心肺血液研究所的资助,并由哥伦比亚大学医学院联合领导。.

DMR

退行性二尖瓣反流(DMR)是最常见的心脏瓣膜疾病之一。二尖瓣位于心脏的左心房和左心室之间。当心脏收缩时,它会紧紧闭合,以防止血液回流到左心房。

在DMR中,二尖瓣的形状变得扭曲,阻止瓣膜完全关闭。这使得血液回流到肺部(反流),限制了富氧血液通过心脏流向身体其他部位的量。

因此,DMR会导致疲劳和呼吸短促等症状。由于循环效率降低,心脏必须更加努力地工作,久而久之就会造成永久性损伤。这可能会导致一些严重的危及生命的心脏问题,包括心房颤动和心力衰竭。

目前尚无治疗二尖瓣退变的方法。“某些药物可以缓解症状和预防并发症,但它们不能治疗二尖瓣,”哥伦比亚大学心胸研究项目的科学主任法拉利说。“如果二尖瓣退化严重,就需要手术修复或更换二尖瓣。”

血清素的作用

血清素在多种身体功能中起着重要作用,包括情绪状态、消化、睡眠、记忆和凝血。血清素作为一种神经递质帮助大脑调节情绪;血清素水平较低与焦虑和抑郁有关。

血清素与细胞表面的特定受体结合,向细胞发送相应的信号。一种被称为血清素转运体(SERT或5-HTT)的蛋白质将血清素转移到细胞中重新吸收和循环,这一过程被称为血清素再摄取。

被称为选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs)的药物与SERT结合以减少血清素的再摄取,使血清素在更长的时间内保持可用。血清素的增加有助于改善情绪障碍的症状。SSRIs是最广泛使用的抗抑郁药类型,包括著名的药物如氟西汀(百忧解)和舍曲林(左洛复)。

研究设计

该研究检查了9000多名接受过DMR瓣膜修复或置换手术的患者的临床数据,并评估了100例二尖瓣活检。作者说:“研究这些患者的数据,我们发现服用SSRIs与严重的二尖瓣反流有关,需要在比不服用SSRIs的患者更年轻的时候进行手术治疗。”

研究人员还用缺乏SERT基因的转基因小鼠和正常小鼠研究了体内小鼠模型。他们发现,没有SERT基因的小鼠二尖瓣变厚,而接受高剂量SSRIs治疗的正常小鼠二尖瓣也变厚。

通过遗传分析,研究人员确定了SERT基因区域5-HTTLPR中影响SERT活性的遗传变异。他们发现5-HTTLPR的“长”变体使SERT在二尖瓣细胞中的活性降低,特别是当有两个副本时(一个是母系的,一个是父系的)。具有“long-long”变异的DMR患者比具有其他变异的患者更需要二尖瓣手术。

来自“long-long”型DMR患者的二尖瓣细胞更容易对血清素产生反应,产生更多的胶原蛋白,改变二尖瓣的形状。此外,5-HTTLPR“long-long”变异的二尖瓣细胞比其他变异的细胞对氟西汀更敏感。

对二尖瓣疾病患者的意义

该研究表明,对于具有“long-long”变异的DMR患者,服用SSRIs可降低二尖瓣的SERT活性。研究人员建议通过5-HTTLPR基因分型来检测DMR患者潜在的低SERT活性,这可以很容易地从血液或口腔拭子中获得DNA样本。Ferrari说:“评估DMR患者的低SERT活性可能有助于早期识别需要二尖瓣手术的患者。”“及时修复严重渗漏的二尖瓣可以保护心脏,防止充血性心力衰竭。”

研究人员没有发现正常剂量的SSRIs或健康人二尖瓣细胞中的“长-长”变异的负面影响。“一个健康的二尖瓣可能可以承受低SERT活性而不变形。低SERT本身不太可能导致二尖瓣变性。ssri类药物对大多数患者来说通常是安全的。一旦二尖瓣开始退化,它可能更容易受到血清素和低SERT的影响。”

进一步的研究可能有助于确定对SSRIs反应良好的DMR患者是否应该定期检查以评估二尖瓣变性的进展,以及对SSRIs反应不佳的DMR患者是否应该考虑改用非SSRI抗抑郁药,而不是增加SSRI的剂量。

文章标题

Decreased serotonin transporter activity in the mitral valve contributes to progression of degenerative mitral regurgitation

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