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科學家發現可逆轉粒線體功能失調並緩解心臟衰竭的藥物

科學家發現可逆轉粒線體功能失調並緩解心臟衰竭的藥物

2023-11-09 Comments 0 Comment

研究人員發現了目前尚無法治癒的心臟衰竭的一種未知病理細胞機制,並確定了一種可以逆轉這種破壞性故障的藥物。這些發現為採取新的干預措施改善心臟衰竭患者的預後打開了大門。據估計,全世界有6400萬人患有心臟衰竭,這是一個快速增長的公共衛生問題。與其說心臟衰竭是一種特定的疾病,不如說它是一種臨床綜合徵,其特徵是心臟泵血能力下降,無法滿足人體對血液和氧氣的需求。

synthetic-molecule-pro.jpg

儘管治療手段不斷進步,但心臟衰竭仍與高死亡率、高發病率和生活品質下降有關。為了解決這個問題,聖保羅大學(USP)的研究人員研究了導致心臟衰竭的細胞功能障礙,並發現了一種可以逆轉這種障礙的分子。

聖保羅大學的研究人員先前已經證明,心臟衰竭與粒線體功能失調有關,粒線體通常負責為人體細胞提供動力,研究人員將其比喻為汽車引擎。

該研究的共同通訊作者胡里奧-費雷拉說:”當汽車引擎運轉不正常時,能量轉換就會受損,效率下降,污染增加。”

費雷拉所說的”污染物”就是有毒的醛類物質–4-羥基壬烯醛(4-HNE),它是心臟衰竭時線粒體功能障礙的副產品。

「每個細胞都有數百個粒線體,當它們運作不正常時,產生的醛足以毒害整個細胞。我們在這項最新研究中發現,過多的4-羥基壬烯醛會關閉細胞的一個重要功能:處理microRNA。”

microRNA(miRNA)是一種小型非編碼RNA,在基因調控中扮演重要角色。miRNA的形成受到破壞與多種疾病有關,包括癌症、神經退化性疾病和心血管疾病。

研究人員利用質譜分析法觀察到,4-HNE 會不可逆地與Dicer 結合併使其失活,Dicer 是由DICER1 基因編碼的一種酶,對miRNA 的形成至關重要。這是一種從未見過的機制。

費雷拉說:「在這項研究中,我們發現了囓齒動物和人類由於心臟衰竭導致的醛積累而使Dicer失活的化學變化。這是一種迄今未知的機制。關鍵在於,Dicer 是負責細胞生物學整體控制的microRNA 的形成和成熟的限制酶。”

研究人員在人體心臟組織樣本上使用一種名為AD-9308的藥物,能夠恢復Dicer的活性,逆轉心臟衰竭的影響,並改善囓齒動物模型的心臟功能。在先前的研究中,AD-9308被證明能活化粒線體醛脫氫酶2(ALDH2),這是一種解毒4-HNE的主要酶,能有效治療小鼠的心肌病變。

“總之,AD-9308能刺激病變細胞清除醛,降低’關閉’Dicer的可能性,從而保護心臟細胞,”費雷拉說。”這往往會使微RNA譜更接近健康心臟的微RNA譜”。

研究人員與台灣和美國的生物製藥公司Foresee Pharmaceuticals合作進行了這項研究,Foresee Pharmaceuticals是AD-9308的生產商。

目前的研究不僅讓人們對心臟衰竭的發病機制有了新的認識,也為改善心臟衰竭患者的預後提供了新的治療方法。

這項研究發表在《歐洲心臟雜誌》。

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