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FKBP5水平降低可促进心房颤动
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年07月10日 来源:AAAS
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研究人员确定了导致持续性房颤形成的关键分子和相关过程。他们的发现代表了开发预防AFib进展和维持的治疗策略的关键一步。
心房颤动(AFib)是最常见的心律失常类型。这种严重的情况发生在心跳过快,导致上腔颤动时。这种不规则的心跳会导致严重的疾病,包括心力衰竭、痴呆和中风风险增加五倍。
AFib影响全球超过3350万人,其患病率正在上升。尽管为了更好地了解AFib进行了大量的研究,但这种疾病进展的分子机制仍然知之甚少。
在贝勒医学院,李娜博士的实验室和她的同事们一直在研究AFib的基础,并确定了促进持续性AFib形成的关键分子和相关过程。他们的研究结果发表在《循环研究》(Circulation Research)杂志上,代表了开发预防AFib进展和维持的治疗策略的关键一步。
研究FKBP5带来新的见解
“之前的研究表明,AFib患者的FKBP5基因表达减少,”该研究的通讯作者、医学副教授李说。“尽管这种基因已经在脑细胞中得到了很好的研究,但它在心脏中的作用以前还没有被研究过。在这项研究中,我们调查了FKBP5基因活性的降低是否与AFib有因果关系,并利用动物模型描绘了它在心脏中的功能。”
首先,研究人员测量了慢性心房颤动患者心脏样本中FKBP5蛋白的水平。他们发现,与没有这种情况的人相比,这种水平显著降低。
然后,研究小组开发了一种AFib小鼠模型,其中Fkbp5基因仅在心脏细胞中缺失,称为心肌细胞。“这些fkbp5缺陷小鼠对AFib的易感性增加,模仿我们在患者身上看到的情况,”李解释说。“与FKBP5缺陷小鼠相比,恢复心房(两个上部心脏室)中FKBP5蛋白水平导致AFib倾向降低。”这些研究表明FKBP5蛋白水平降低与AFib易感性增强之间存在因果关系。
心房纤颤之谜的新发现揭示了治疗潜力
在动物模型中,FKBP5蛋白的缺失促进了另一种名为NCX1的蛋白的水平和功能的增加,NCX1是可兴奋细胞(如心肌细胞)中的关键离子转运分子。慢性AFib患者中NCX1水平升高是已知的;然而,在这项研究之前,这种现象背后的分子机制尚不清楚。研究小组发现,FKBP5的缺失通过增强转录因子HIF-1a的活性间接增加了心肌细胞中NCX1的产生,HIF-1a随后促进了NCX1的转录。
“有趣的是,HIF-1a活性的增加先前与AFib患者有关。然而,我们第一次揭示了HIF-1a功能增强与其通过调节NCX1表达的促心律失常作用之间的机制联系。”
更重要的是,研究人员发现,在FKBP5缺陷小鼠中,用化合物17-AAG使HIF-1a活性正常化可以预防AFib,这表明FKBP5是治疗这种危及生命的疾病的潜在新靶点。
本研究由美国国立卫生研究院资助(R01HL136389, R01HL163277, R01HL147108, R01HL131517, R01HL089598, R01-HL160992, UM1HG006348, R01DK114356, S10OD032380和P30CA125123)。欧盟(大型网络项目MAESTRIA No. 965286)、荷兰科学研究组织(NWO/ZonMWVidi 09150171910029)和美国心脏协会(23POST1013888和EIA 936111)提供了进一步的支持。
Downregulation of FKBP5 Promotes Atrial Arrhythmogenesis