就像一个紧急救援小组，为了拯救生命而采取行动，心脏中的应激反应蛋白在心脏病发作过程中被激活，有助于防止细胞死亡。作为这一过程的一部分，坦普尔大学的Lewis Katz医学院的研究人员首次表明，其中一种称为MCUB的专门的急救蛋白暂时降低了钙转运到线粒体中的有害水平，线粒体是细胞的能量产生电池。 。
这项于9月19日在线发表在“循环”杂志上的新研究表明，MCUB是一项有前途的新靶点，用于调查和治疗以钙超载和细胞死亡为特征的疾病 - 包括心力衰竭，心脏病发作，中风和神经退行性疾病。
“MCUB微弱地调节受损心脏组织中线粒体对钙的摄取，试图限制钙超载，这是导致细胞死亡的主要原因，特别是在心脏病发作后，”John W. Elrod博士解释说，他是副教授。 Temple大学转化医学中心Lewis Katz医学院和新研究的高级研究员。
钙稳态对于许多日常细胞活动至关重要，并且主要受线粒体的调节。为了使钙进入线粒体，它通过一个称为线粒体钙单向转运体(MCU)的通道，该通道位于线粒体内膜，在那里它刺激细胞的能量货币ATP的产生。线粒体摄取的钙量受该通道的各种成分调节。虽然MCUB非常类似于成孔亚单位MCU，但其在钙调节中的确切作用在很大程度上是未知的，特别是在疾病的背景下。
Elrod博士的研究小组发现，细胞中MCUB基因的缺失会导致构成钙通道的蛋白质发生变化，这对控制通道是否开启至关重要。由于这些改变是由压力引起的，例如心脏细胞损伤，研究人员接下来研究了MCUB在小鼠心脏病发作后的作用。在心脏病发作的小鼠中，研究小组观察到MCUB基因表达显着升高，并且MCU和通道的守门人MICU1减少。当在小鼠中诱导心脏病发作之前进行遗传表达时，MCUB改变通道以减少受损心脏中的钙超载，最终减少组织损伤。
Elrod博士的研究小组还发现，虽然它可以改善心脏损伤后的细胞存活率，但增加的MCUB活性是以线粒体能量产生为代价的。“MCUB诱导是一种补偿性改变，”Elrod博士解释说。就像紧急应答者一样，MCUB进入并试图减少细胞死亡并帮助细胞存活 - 然而，线粒体钙摄取的减少也是适应不良的，并且限制了细胞在压力期间增加能量的能力。
“MCUB为我们提供了一个新的分子攻击目标，”Elrod博士说。“它的独特之处在于它改变了通道的化学计量，从而提供了一种可以修改治疗操作的新机制。我们认为调节MCUB可以让我们调低线粒体钙的摄取而不会完全抑制所有的能量功能。”
希望定义分子相互作用的确切位点的后续研究将提供关于如何靶向心脏病中线粒体钙超载的额外见解。
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