教育新闻网威斯康星大学麦迪逊分校的一项新研究发现，一种治疗心力衰竭的新方法可以通过再生心肌来帮助恢复心脏功能。
在最近发表在《循环》杂志上的一项研究中，威斯康星大学的团队描述了它在心脏病发作后暂时阻断一种关键代谢酶，从而在小鼠模型中成功改善了心肌功能。研究人员说，这种简单的干预最终可以帮助人们在心脏病发作后恢复心脏功能。
威斯康星大学麦迪逊分校的助理Ahmed Mahmoud 博士说：“我们的目标是在分子和细胞水平上获得对心脏如何在损伤后自我修复的新认识，看看是否有办法将心脏功能恢复到早期状态。” 医学与公共卫生学院细胞与再生生物学教授。“我们知道，出生后心脏会发生代谢转换，这会导致心脏再生能力的丧失。但我们不知道是哪些机制调节了这种代谢转换。所以这就是我们开始研究的地方。”
这种代谢转换涉及对细胞产生能量的方式的改变，从称为糖酵解的过程转变为称为氧化磷酸化的过程。
早期的研究表明，当心脏缺氧时，例如在心脏病发作期间，由细胞产生的一种称为琥珀酸盐的代谢化合物会在心脏中积累。这会引发一连串事件，导致有害分子(称为活性氧)的产生，这些分子会损害心脏细胞。
先前的研究还表明，阻断另一种称为琥珀酸脱氢酶的细胞化合物可以防止琥珀酸的积累和随后的损害。抑制该化合物还可以促使细胞代谢转变为糖酵解，从而促进心脏再生。
Mahmoud 的团队研究了他们是否可以改变这种代谢转换并保持心脏在受损后再生的能力。首先，他们专注于琥珀酸盐，它在新生小鼠中减少了新心脏细胞的再生，并在心肌梗塞后引起 DNA 损伤。
然后，在年轻的老鼠身上，研究小组使用了一种叫做丙二酸的代谢物，它可以阻断琥珀酸脱氢酶，看看它是否能保持心脏病发作后心脏细胞的再生能力。治疗不仅导致心脏完全再生，还恢复了心脏功能。
为了确保效果是由于抑制了琥珀酸脱氢酶，研究小组使用了另一种抑制剂，一种称为 Atpenin A5 的化合物，并发现与丙二酸产生的效果相似。
在成年小鼠中，研究人员还测试了丙二酸是否可以像在年轻小鼠中一样，恢复心肌梗塞后心脏再生的能力。他们发现它促进了新心脏细胞的产生，帮助将新血管带入受梗塞损伤的区域，并导致心脏再生。它还强化了琥珀酸脱氢酶有助于心脏从氧化磷酸化转变为糖酵解的发现。
“血管和心肌损伤都源于急性心血管事件，例如心肌梗塞，”Mahmoud 解释说。“成人心脏自我修复能力有限是心血管医学的主要障碍，通常会导致心力衰竭。我们的研究表明，有可能改善梗塞后心肌的功能，这对患有收缩性心力衰竭的人来说是个好消息。”
在，心力衰竭仍然是一个重大问题。根据心脏协会的数据，2015-18 年间有 600 万成年人受到心力衰竭的影响。这是一种慢性进行性疾病，会降低心脏良好泵血的能力。心力衰竭可能是由心肌梗塞引起的，每 39 秒就有一个人心脏病发作。
研究人员表示，丙二酸以及一般对琥珀酸脱氢酶的抑制作用值得更多研究。例如，在成年心脏中，丙二酸导致小鼠心脏病发作两周后琥珀酸水平升高，这表明它实际上促进了心脏的代谢重编程进入再生状态，而不是代谢物的积累。
琥珀酸脱氢酶也是一种肿瘤抑制因子，因此在心脏病发作的情况下更好地了解抑制它的含义很重要。此外，研究人员说，找到专门为心脏提供丙二酸治疗的方法很重要。
“了解丙二酸对心脏以及其他组织的影响将是在将我们的研究结果应用于临床治疗心力衰竭之前的重要一步，”Mahmoud 说。“我们相信我们的发现是帮助数百万面临心力衰竭的人向前迈出的积极一步。”
该团队现在正在研究丙二酸是否可以再生大型动物的心脏，并正在努力更好地了解短暂的琥珀酸脱氢酶抑制的长期影响。
