研究人員找到治療心力衰竭的關鍵蛋白激酶 N

隨着社會的老齡化進程,心力衰竭患者的數量正在迅速增加。心臟中纖維組織的過度生長,這種情況被稱爲纖維化,與心力衰竭的進展有關。日本名古屋大學醫學院的一個小組發現了一種調節心臟纖維化的酶蛋白激酶 N(PKN)。這種酶催化心臟成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉化,這威脅到了心臟的完整性。

刪除這種酶能夠減少心臟功能障礙的發生,這表明抗 PKN 治療有望成爲保護患者免受心力衰竭影響的有效治療方法。該研究已在發表於《自然通訊》。

心臟藉助被稱爲成纖維細胞的小細胞來維持自身的完整性,受傷後,這些細胞通常會轉化爲肌成纖維細胞。肌成纖維細胞通過產生膠原和彈性蛋白等纖維連接組織來幫助傷口癒合。然而,在心力衰竭患者中,它們經常導致組織過度積聚,導致心臟組織變硬和功能受損,這種情況被稱爲纖維化。這一過程會導致心臟結構完整性的喪失,從而增加心臟病發作的風險。

酶 PKN 參與了導致心臟成纖維細胞活化的信號級聯反應。

名古屋大學醫學院心臟病學系由 Satoya Yoshida 博士、Mikito Takefuji 博士和 Toyoaki Murohara 博士領導的一個小組,懷疑 PKN 參與了纖維化中所見到的成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉變。他們與馬克斯·普朗克研究所的同事合作,對其作用進行了研究。

在哺乳動物細胞中,PKN 有三種形式:PKN1、2 和 3。藉助 RNA 測序數據,他們在心臟成纖維細胞中鑑定出了 PKN1 和 PKN2。該研究使用了不具有 PKN1 和 PKN2 的飼養小鼠。研究發現,儘管心臟功能未受影響,然而在心肌梗死和心力衰竭模型中,肌動蛋白和膠原蛋白的表達顯著降低。這些蛋白質是在纖維化中觀察到的組織堆積的重要組成部分。他們還發現,抑制 PKN1 和 PKN2 的小鼠未呈現出成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉化。

“儘管我們的研究是在小鼠模型中進行的,但 PKN 的表達已在人類心臟成纖維細胞中得到證實,因此預計在人體試驗中會有類似的結果,”吉田博士說。“事實上,幾乎所有的心臟病都與心臟纖維化密切相關。我相信我們的這一發現有助於改善許多心臟病的預後,尤其是心力衰竭的預後。”

目前,尚不存在針對 PKN 的治療方法。然而,該小組期望他們的發現能夠促成 PKN 抑制劑的開發。這種抑制劑將成爲心力衰竭風險患者的一種新型治療方法。