研究人员帮助解开内心60年的谜团

　　肯塔基大学(英国)的一位研究人员帮助解开了一个长达60年的谜团，这个谜团是关于人体最重要的器官之一:心脏的。

　　Kenneth S. Campbell博士是英国医学院心血管医学部的转化研究主任，他在分子水平上帮助绘制了心脏的一个重要部分。这项名为“人类心肌肌球蛋白细丝的低温电镜结构”的研究发表在本月初的《自然》杂志上。

　　心脏是由数十亿个细胞组成的。每个细胞包含数千个更小的结构，称为肌节。这些是肌肉的组成部分。在每个块中，有数百条肌凝蛋白丝。从微观的角度来看，如果心脏是一块大陆，坎贝尔和他的同事们正在研究单根头发。

　　坎贝尔说:“每根灯丝大约有2000个分子，排列在一个非常复杂的结构中，科学家们几十年来一直试图理解这一点。”“我们对单个分子了解很多，人们认为肌凝蛋白可以排成六组，称为冠状蛋白，但除此之外就不多了。”

　　坎贝尔解释说，论文中最有趣的发现是有三种不同类型的冠。它们之间的相互作用如下面的第二张照片所示。

　　“我们认为这意味着心肌可以比我们意识到的更精确地控制。我们也很高兴看到肌球蛋白结合蛋白c，另一种与遗传性心脏病有关的蛋白质，是如何在这个结构中存在的。它为我们提供了一个关于分子如何在心脏中排列的新水平的信息，”坎贝尔说。

　　该小组与马萨诸塞大学陈医学院的研究人员合作，制作了心脏粗纤维的单粒子3D重建。这些图片为解释结构、生理和临床观察提供了一个新的框架。

　　坎贝尔说:“这项研究对于发现肯塔基州迫切需要的治疗心脏病的新药非常重要。”“这让我们更好地了解了我们心脏中的分子是如何相互作用的。”

　　根据疾病控制和预防中心(CDC)的数据，心脏病是肯塔基州死亡的主要原因，使联邦成为该疾病死亡率最高的10个州之一。

　　坎贝尔说:“我们对不同类型的心力衰竭和肌病的治疗方法很感兴趣，这些疾病的心脏肌肉不能很好地工作。”“我们的研究是该大学正在进行的众多项目之一，旨在帮助找到更好的心脏病治疗方法。”

　　研究小组从吉尔心血管生物储存库收集心脏样本，坎贝尔是该储存库的主任。样本是由在英国接受心血管护理的患者捐赠的，用于研究目的。

　　“我们在2008年启动了吉尔心血管生物库。在英国医疗中心一位外科医生的帮助下，我们开始从器官捐赠者和接受心脏移植的患者身上收集心肌样本。”“现在我们已经建立了一个巨大的资源，大约有来自近500人的15,000个样本。我们还与世界各地的研究小组分享这些样本。《自然》杂志上的这项研究就来自于其中的一项合作。”

　　坎贝尔拥有心血管医学和生理学的联合职位，他获得了物理学本科学位，并将其转化为专注于帮助人们的职业。

　　“我过去很关心数学和分子，”坎贝尔说。“但在听到一位心胸外科医生的朋友谈论病人之后，我意识到我可以利用我的科学技能做一些有机会帮助人们的研究。它赋予了我科学的目的。

　　“对于向我们捐赠样本的英国医疗保健公司的患者，我们希望他们知道他们为推动世界一流的研究做出了多大的贡献，希望能帮助其他生病的人。”

　　更多信息:Debabrata Dutta等人，人类心肌肌球蛋白细丝的低温电镜结构，Nature(2023)。DOI: 10.1038/s41586-023-06691-4期刊信息:Nature

　　肯塔基大学提供

　　引用:研究人员帮助解决内心60年的谜团(2023,11月14日)2023年11月15日从https://medicalxpress.com/news/2023-11-year-mystery-heart.html检索

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